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O nosso amigo das impurezas  (filtro de ar)

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O nosso amigo das impurezas  (filtro de ar)

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É perciso um para termos sucesso na admissão!

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O filtro de ar provavelmente deve ser das peças de um automóvel mais simples e com uma função tão óbvia mas mesmo assim uma das mais mal compreendidas na sua importância no compartimento do motor de um automóvel.

Um filtro de ar é basicamente um equipamento composto por duas partes; uma estrutura ou suporte exterior e uma parte central ou miolo que é o elemento filtrante, ou seja o que realmente filtra o ar que entra para o motor.

A estrutura externa pode ser construída por um corpo metálico ou plástico que garante não só a forma, mas também, o perfeito contacto entre a estrutura externa que delimita o tubo de acesso à admissão do motor.

O filtro de ar possui no interior da estrutura o elemento filtrante que realiza a função que dá a designação à peça, é responsável por garantir que o ar aspirado pelo motor antes de ser usado na mistura da combustão, está limpo dentro de determinados parâmetros.

O elemento filtrante geralmente é confeccionado com materiais sintéticos e naturais como papel microporoso, esponja, têxtil ou algodão, envolvido em borracha para a vedação e alguns com estrutura em tela metálica. Podem ainda ser utilizados a seco ou embebidos em óleo.

A principal função do filtro de ar é filtrar impurezas presentes na atmosfera, como por exemplo pólen, partículas de pó e pequenos detritos que o próprio carro, ou o carro à nossa frente, levanta do chão.

É usado em qualquer tipo de motor de combustão interna e outros aparelhos com admissão de ar, aplicando-se em equipamentos tão diversos como automóveis, compressores, ar condicionado e geradores, são utilizados também na área aeronáutica, em embarcações e em comboios.

Consequências de um mau filtro de ar

E qual seria a consequência de um mau filtro de ar? O principal e mais grave será uma avaria com custos de reparação elevados, essas avarias podem ser provocadas num incidente isolado - uma pedra relativamente grande e especialmente dura - ou eventualmente um desgaste de longo prazo - mesmo só com pequenas partículas - pode causar danos ao motor.

No entanto a consequência mais comum da deficiente filtragem do ar de admissão, devido à variação de qualidade do ar devido às impurezas, são explosões pouco consistentes, logo um rendimento inconstante, esta variação do rendimento do motor pode ser motivo de acidente ou provocar situações complicadas no trânsito, devido a ficarmos à espera de uma determinada resposta do motor e este não corresponder às nossas expectativas.

Além de desagradáveis, as explosões pouco consistentes, provocam o aumento do consumo de combustível, o que se reflete no bolso do utilizador do automóvel, de forma persistente e consistente.

Um bom filtro de ar deixa passar muito ou pouco ar?

O filtro de ar influencia diretamente no desempenho e potência do motor bem, pois é ele responsável pela admissão de ar que posteriormente é misturado com o combustível, dentro de determinados parâmetros, pelo qua a mistura pode ser considerada como ideal, rica ou pobre.

A razão estequiométrica, termo químico usado como referência para reações químicas equilibradas, aplicada à mistura ar/combustível é de 14,7 partes de ar para uma de combustível - ideal no caso de motores a gasolina - esta proporção pode ser alterada de acordo com diferentes condições, quer ambientais, temperatura, pressão ou humidade, quer do próprio funcionamento do veículo, rotação ou temperatura do motor.

Portanto uma mistura rica será uma em que a quantidade de combustível seja superior, reduzindo os 14,7 de ar para 1 de combustível, o inverso - misturas pobres - serão misturas com mais ar e menos combustíveis.

Se o filtro tiver dificuldade para proporcionar uma quantidade necessária devido ao acumular de impurezas após longo período de uso ou passagens constantes em zonas sujas, o motor trabalhará com menor desempenho e consumirá mais, porém se o filtro liberar demasiadamente a quantidade de ar, o motor trabalhará com explosões fracas de mistura.

Como, em quase tudo, o segredo está no equilíbrio, e na capacidade de se adaptar às circunstâncias, cuide do seu filtro de ar, troque-o dentro dos parâmetros recomendados pelo fabricante, ou mais frequentemente se circular em zonas com muito pó.

Sempre que substituir o filtro por outro de outro tipo, por exemplo mudar do filtro de caixa original para um de admissão direta, removendo a caixa original, não se esqueça que vários parâmetros mudam, a exposição a poeiras será maior e provavelmente será afetado por temperaturas mais altas.

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O filtro de ar e a sua importância no veículo - Circula Seguro

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O filtro de ar provavelmente deve ser das peças de um automóvel mais simples e com uma função tão óbvia mas mesmo assim uma das mais mal compreendidas na sua importância no compartimento do motor de um automóvel.

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Coletor de escape- quais os que existem e qual a sua função.

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Coletor de escape- quais os que existem e qual a sua função.

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Entenda quais são os tipos de coletores de escape que existem, como funcionam, para que servem e quais são indicados para cada tipo de motor

O sistema dos coletores de escape sempre trabalham em sintonia com o motor.

A escolha errada de um coletor que não atenda as necessidades e o modo que o motor trabalha, pode alterar e causar perda de performance.

Fonte: Motorsport

Porém, quando a escolha é feita de forma correta o efeito pode ser reverso e aumentar o desempenho que o motor.

Veja Também:

Sistemas de escape:coletores, dutos e emissões (Parte 1)

Scanner automotivo: Análise da sonda lambda com osciloscópio

Os coletores de escape são componentes cuja tarefa importante é canalizar os gases de exaustão para os sistemas de redução de emissões e de silenciamento.

Cada carro possui um tipo de coletor adequado para o seu motor, que possui características próprias.
Fonte: Peças Auto
Veja nestes dois vídeos separados do canal BY LULA.

Ele explica como funciona um coletor, quais são os tipos, quais diferenças entre eles e quais são indicados para carros com preparação aspirada e quais são para os turbinados.

Matéria técnica sobre coletores para turbos e aspirados do canal BY LULA (Parte 1)

Matéria técnica sobre coletores para turbos e aspirados do canal BY LULA (Parte 2)

Encontre lojas que entregam peças relacionadas a matéria:

Comentários

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Coletores de Escape: Tudo que Você Precisa Saber! - Blog Canal da Peça

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O sistema dos coletores de escape sempre trabalham em sintonia com o motor. A escolha errada de um coletor que não atenda as necessidades e o modo que o motor trabalha, pode alterar e causar perda de performance. Fonte: Motorsport Porém, quando a escolha é feita de forma correta o efeito pode ser reverso e aumentar o desempenho que o motor.

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6. Tipos de sistemas de escape
7. Função do sistema de escape
8. Componentes do sistema de escape
9. Função e funcionamento dos componentes do sistema de escape
10. Tipos e características de gases de escape
11. Conceito de opacidade
12. Máquinas, equipamentos e ferramentas mais comuns na (des)montagem de escape

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1. Função do sistema de admissão
2. Tipos de sistemas de admissão
3. Sistemas de admissão variável
4. Componentes do sistema de admissão
5. Função e funcionamento dos componentes do sistema de admissão
12. Máquinas, equipamentos e ferramentas mais comuns na (des)montagem de admissão

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Como não poderíamos esquecer temos as válvulas de escape e de admissão. Para que servirão? ???

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Como não poderíamos esquecer temos as válvulas de escape e de admissão. Para que servirão? ???

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As válvulas do motor de um carro desempenham um papel de extrema importância no funcionamento de um automóvel, uma vez que são as principais responsáveis pela entrada e saída de ar no motor. Saiba como funcionam as válvulas do motor de um carro e compreenda como é que é gerada a potência da sua viatura.

Quais as válvulas do motor de um carro

Num motor de combustão interna são necessárias duas válvulas do motor para que o carro funcione corretamente: a válvula de admissão e a válvula de escape do motor. Ambas são abertas apenas uma vez durante o ciclo de combustão, estão sujeitas a uma pressão extrema e movem-se a grandes velocidades.

A válvula de admissão do motor

A válvula de admissão do motor tem a missão de extrair a máxima quantidade de ar para dentro do motor. Sempre que esta válvula é aberta, ocorre uma mistura do ar com o combustível, o que faz com que o motor de combustão interna funcione. Tenha em atenção que os filtros do ar e do combustível devem estar em boas condições de utilização, caso contrário existe um maior esforço do motor e um consumo mais elevado de combustível. A mistura de ar e combustível é comprimida por um pistão que se encontra no cilindro do motor e no topo desse mesmo pistão é inflamada uma faísca que é proveniente da vela de ignição, que faz com que o motor comece a trabalhar.

A válvula de escape do motor

Após a combustão, existem gases acumulados no cilindro do motor que devem ser expelidos e essa é uma tarefa da responsabilidade da válvula de escape do motor. Os gases acumulados no cilindro do motor precisam de ser removidos antes que a válvula de admissão seja novamente aberta. Assim sendo, quando a válvula de admissão se fecha, a válvula de escape do motor é aberta instantaneamente, de modo a permitir que os gases sejam retirados e que o cilindro fique vazio. É por isso que cada cilindro requer duas válvulas de motor, uma de admissão e outra de escape.

Como funcionam na prática as válvulas do motor de um carro

A parte inferior de um motor de um carro é chamada de bloco e este contém o eixo da manivela rotativa aos quais estão ligados os pistões. Por seu turno, os pistões viajam para cima e para baixo dentro de cada cilindro, que apresenta um local de abertura na parte superior. A cabeça do cilindro tem portas específicas de entrada e saída de ar e estas contêm válvulas, de admissão e de escape, que abrem e fecham a circulação do ar, sendo controladas pelo comando de válvulas. Quanto maior a quantidade de ar e mais rápida for a sua circulação no interior do motor, maior é a potência que vai ser gerada.

Peças automóveis que trabalham em conjunto com as válvulas

Existem várias peças automóveis que, em conjunto com as válvulas, desempenham um papel muito importante no funcionamento do motor de combustão interna. São elas:

A árvore de cames

A árvore de cames encontra-se situada no centro do motor de um carro e constitui-se como a sua base principal. O bloco de motor está sobre ela e cada cilindro tem dois buracos específicos. Cada um destes buracos é coberto por um elevador de válvulas (peças que apresentam uma forma cilíndrica) que fica nos lóbulos da árvore de cames e tem cerca de 5 centímetros de altura. À medida que os lóbulos trabalham, eles movimentam os elevadores das válvulas para cima e para baixo. Quando os lóbulos realizam movimentos ascendentes, os elevadores de válvulas têm um movimento descendente e vice-versa. Quando o elevador das válvulas sobe, a vareta do óleo é empurrada, o que permite que o óleo chegue à cabeça dos cilindros que, consequentemente, aciona o braço de balancim.

O braço de balancim

Como o próprio nome indica, o braço de balancim destina-se a realizar movimentos de trás para a frente e de frente para trás. Um dos lados do braço encontra-se no topo da válvula do motor e como a vareta empurra para cima um dos lados do braço, isso vai permitir que a válvula do motor seja aberta. Por outro lado, à medida que o lóbulo se movimenta, ele remove a pressão sobre a vareta do óleo e isso obriga a que a válvula do motor se feche.

Árvore de cames na cabeça do cilindro

Muitos já ouviram falar do termo cabeça do cilindro, mas desconhecem o seu significado e a sua aplicação prática. Neste caso em particular, a árvore de cames fica situada no cimo da cabeça do cilindro e a sua utilização é conhecida por dispensar o uso da vareta do óleo e do elevador. Ela detém o controlo principal do fecho e da abertura de cada válvula do motor e regula o funcionamento do motor de combustão interna.

Os motores modernos

Tradicionalmente, um motor de combustão interna necessita de duas válvulas para cada cilindro. No entanto, nos últimos tempos, têm ocorrido novas descobertas e melhorias nesta área. Atualmente, utilizam-se quatro válvulas do motor para cada cilindro. Esta inovação faz com que o motor seja mais eficiente, uma vez que extrai e expele o ar de uma forma muito mais rápida. Para conseguirem fazer isso, os novos motores estão dotados com um par de árvore de cames ou duplo comando no cabeçote e isso faz toda a diferença na performance de um automóvel.

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Como funcionam as válvulas do motor de um carro

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As válvulas do motor de um carro desempenham um papel de extrema importância no funcionamento de um automóvel, uma vez que são as principais responsáveis pela entrada e saída de ar no motor. Saiba como funcionam as válvulas do motor de um carro e compreenda como é que é gerada a potência da sua viatura.

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Os títulos das colunas?!

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Função da borboleta no sistema de admissão.

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Ferramentas e componentes para um sistema de admissão/escape.

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Ferramentas e componentes para um sistema de admissão/escape.

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Roquetes com Chaves de vários tamanhos.

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Função dos componentes de sistema de escape!!

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Função dos componentes de sistema de escape!!

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Para que serve o catalisador ou a sonda lambda do sistema de escape? A Goodyear explica como funcionam e quais os elementos que precisam de mais atenção.

A evolução dos sistemas de escape tem contribuído para reduzir a quantidade de emissões nocivas para o meio ambiente, e tem ajudado também a que a manutenção dos nossos carros se torne mais cómoda. As novas tecnologias e conceitos têm trazido uma fiabilidade muito maior ao velho tubo de escape e reduzem o número de visitas à oficina, mas introduziram também novas peças e elementos antes inexistentes. Vamos espreitar o que compõe um sistema de escape.

A condensação dos gases nos antigos sistemas de escape era propícia à criação de pontos de ferrugem que, inevitavelmente, acabavam por obrigar à substituição de algum elemento e até, em alguns casos, à troca de todo o conjunto. A introdução de elementos eletrónicos tornou esta situação tornou-se cada vez mais rara, mas trouxe alguns novos elementos que, esses sim, precisam de atenção regular. Apesar da fiabilidade, os fabricantes aconselham a verificação do sistema de escape a cada 20.000 Km, uma vez por ano, ou quando verificar algum dos 5 problemas mais comuns com o sistema de escape. Eis o que deve estar atento:

. Utilização frequente do veículo em trajetos curtos;
. Sujeição a ambientes como brisas marítimas que trazem o sal do mar, excessiva humidade ou grandes variações térmicas;
. Idade do veículo;
. Resultado de pancadas e outras desventuras em estradas em mau estado;
. cores e cheiros dos fumos emitidos.

As peças de um sistema de escape

Coletor de Escape: recolhe os gases expelidos pelo motor, de forma a que, à medida que aumentam as rotações, a sua exaustão se mantenha regular e não impeça a correta função dos cilindros e restantes elementos em movimento. Trabalha a uma elevada temperatura e, em caso de rotura, poderá libertar gases para o interior do veículo.

Catalisador: obrigatório a partir dos anos 90, diminui também a quantidade de gases emitidos. Tanto o filtro de partículas como o catalisador funcionam através de variações de temperatura para realizarem a sua função e são os dois elementos que mais poderão vir a obrigar a reparações. A panela do catalisador atinge os 800c e o revestimento de platina e rádio reage sobre os gases tóxicos para os transformar noutros menos prejudiciais. Diz-se que é de três vias quando realiza três reações: as oxidações do Monóxido de Carbono e Monóxido de Azoto e a redução do nível de Hidrocarbonetos. A qualidade do combustível e do óleo são alguns dos fatores que poderão reduzir a sua vida útil.

Filtro de Partículas (FAP): obrigatório em Portugal desde o ano 2000 nos motores diesel, é o elemento que reduz a emissão de gases nocivos. Enquanto a gasolina resulta em mais CO2 e Hidrocarbonetos, os carros a diesel libertam partículas de fuligem cancerígenas. A sua limpeza deve ser efetuada a cada 100.000Km mas poderá exigir atenção prematura se os injetores ou o turbo estiverem com falhas e provocarem contaminações. Outro fator que poderá contribuir para a sua substituição é a circulação a baixa velocidade durante longos períodos de tempo, o que não permite o elemento atingir os 1000c necessários para o seu correto funcionamento.

Sonda Lambda: regula o fornecimento de ar e combustível do motor, através de um sensor de oxigénio que ajuda o sistema de combustão a determinar a quantidade de gasolina ótima a injetar. Ao dar-se uma avaria neste elemento, as medições serão incorretas e o rendimento do seu veículo será errático, podendo dar origem a obstruções do filtro de partículas. De forma inversa, o seu funcionamento é influenciado pelo bom estado dos restantes elementos do sistema, o que as torna o ponto central de atenção quando um mecânico investiga os motivos para uma quebra de rendimento ou aumento do consumo.

Silenciadores intermédio e Traseiro: num processo em duas fases, diminuem o nível de ruído emitido pelo motor e também contribuem para reduzir a temperatura e elementos nocivos dos fumos expelidos. Através de duas câmaras, primeiro abafam as altas frequências e depois as baixas. Ao terem também um papel de redução de temperatura, podem provocar pontos de condensação e, consequentemente, a oxidação dos seus elementos quando o carro é sujeito a um regime de percursos curtos, em que o sistema não alcança a temperatura necessária para evaporar a humidade.

Outros elementos: o sistema completa-se com as linhas de escape, as diferentes vias que os gases fazem ao longo de todo o conjunto. Tal como todos os outros elementos, estas vias estão presas à estrutura do carro através de pontos de sujeição que, com a vibração ou pancadas, poderão degradar-se e acabar em roturas.

Agora, equipado com esta informação e os nossos 5 Sinais de Problemas com o Escape, já vai entender o que o seu mecânico está a dizer na próxima visita à oficina!

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Como funciona o escape do seu automóvel? - quilometrosquecontam

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A evolução dos sistemas de escape tem contribuído para reduzir a quantidade de emissões nocivas para o meio ambiente, e tem ajudado também a que a manutenção dos nossos carros se torne mais cómoda.

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Um componente extremamente importante no sistema de escape

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Um componente extremamente importante no sistema de escape

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https://www.carrodegaragem.com/o-que-e-catalisador/

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O catalisador é um componente que tem o objetivo de reduzir a quantidade de poluentes emitidos no ambiente pela descarga dos gases do motor. Monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos não queimados são os principais componentes nocivos dos gases do escapamento.
Catalisador: o que é?
O conversor catalítico ou catalisador é uma espécie de "laboratório" no qual uma porcentagem muito alta destes componentes transforma-se em substâncias inócuas. A transformação é auxiliada pela presença de minúsculas partículas de metais nobres presentes no corpo de cerâmica, fechado pelo recipiente metálico de aço inoxidável.
Catalisador: preço e necessidade
Como é um componente muito caro, muitos proprietários de veículos optam por retirá-lo do veículo quando estraga, ou substituí-lo por um componente oco. Porém, a retirada do conversor catalítico além de não contribuir para aumentar o desempenho do veículo, ocasiona poluição desnecessária e constitui um claro desrespeito à legislação ambiental para veículos automotores. Só para você ter uma ideia, o preço do catalisador da figura abaixo gira em torno de 530 reais. Mas é um "mal necessário".
Catalisador: funcionamento
Veja o vídeo abaixo, que mostra de forma bem simplificada como funciona um catalisador. Apesar de simples é bem instrutivo. O que é bem complicado no catalisador é o processo químico envolvido no funcionamento do mesmo. Em geral o catalisador automotivo se localiza bem próximo do tubo de saída do motor para aproveitar a temperatura da combustão, que auxiliar no funcionamento do mesmo.

Como muitas peças para carros no Brasil, o catalisador é caro, mas não investir no catalisador é uma grande falta de inteligência: seu carro perde valor, você polui mais o ambiente, corre mais riscos em danificar outros sistemas do veículo, e a economia que você faz na peça, acaba saindo bem cara.

Cuide bem do seu veículo, pois depois ele ficará muito mais fácil de vender depois.

Deixe nos comentários suas dúvidas sobre o catalisador e seu funcionamento!

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O catalisador é um componente que tem o objetivo de reduzir a quantidade de poluentes emitidos no ambiente pela descarga dos gases do motor. Monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos não queimados são os principais componentes nocivos dos gases do escapamento. Catalisador: o que é?

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Exemplo de um sistema de admissão variável

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Componentes do sistema de escape

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Conceito de opacidade

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Resumo

A COOTABS, promove todo ano em parceria com o Ittran (Instituto Tecnológico Transporte), junto com seus associados o teste de opacidade da fumaça (fumaça preta) emitida pelos veículos a óleo diesel, através da medição de opacidade. Trabalhando pela melhoria da qualidade ambiental e consequente melhoria da qualidade de vida, o problema da poluição do ar tem-se constituído numa das mais graves ameaças à qualidade de vida da população. A queima ineficiente de hidrocarbonetos gera as emissões de poluentes, entre eles a fumaça negra ou material particulado, que são extremamente nocivos à saúde humana, segundo a Agência Internacional de Pesquisas sobre o Câncer (IARC, na sigla em inglês), órgão integrante da OMS, a queima do combustível é responsável por casos de câncer de pulmão e também pode provocar tumores na bexiga.

O teste é feito com um equipamento chamado opacímetro, que emite um feixe de luz, medindo assim a permeabilidade de luz na fumaça do escapamento. O veículo é submetido a pelo menos 4 acelerações para captação da fumaça, esta fumaça é analisada pelo opacímetro que por sua vez compara o resultado com os valores referenciados pelo fabricante ou por norma federal .

O projeto é realizado a cada 2 anos. No ano de 2017 ele iniciou no mês de Julho e com previsão de término à Outubro de 2017. A empresa especializada para a medição se chama Ittran - Instituto Tecnológico Transporte, localizada à Av. Nove de Julho, 680 - Vila Padre Bento, Itu - SP, 13313-100.

Estudo da realidade

Os potentes e pesados motores dos caminhões são movidos a diesel. A cada acelerada, saem milhares de partículas tóxicas. "Hoje os caminhões e ônibus são os maiores poluidores, principalmente de material particulado e oxido de nitrogênio, que são poluentes locais", diz Francisco Nigro, professor de engenharia mecânica da USP. O diesel é o combustível mais poluente que existe, pois tem muito enxofre e a queima libera gases tóxicos no ar que a população respira. A fumaça liberada pelos motores a diesel pode causar câncer em humanos e está na mesma categoria que o amianto, o gás mostarda e o gás arsênico, afirmaram especialistas da Organização Mundial da Saúde (OMS).

Justificativa

A Cootabs tem como principal atividade a prestação de serviços através de caminhões,carretas e utilitários à diesel. O projeto é relevante já que todos os associados tem como principal matéria do trabalho meios de transporte movidos à diesel, ou seja, sem a medição da opacidade os transportes podem contribuir para a poluição do ar causando danos à sociedade.

O Código de Trânsito Brasileiro prevê em seu art. 231,III, que transitar "produzindo fumaça, gases ou partículas em níveis superiores fixados pelo CONTRAN" sujeita o infrator à penalidade de multa. O excesso de fumaça preta é sinal de motor diesel desregulado. Pensando nos associados, no meio ambiente e devido à exigências de algumas empresas a Cootabs realiza o teste de opacidade da fumaça.

Objetivo geral

O objetivo deste projeto é colaborar com a preservação da qualidade do ar e do meio ambiente à longo prazo, já que o projeto existe à 6 anos, o objetivo é que ele continue e com a conscientização dos associados, que a ideia possa se espalhar para outras cooperativas, ou seja, visando a melhor eficácia e planejamento do controle de emissão de poluentes.

Ações desenvolvidas

Estimular os cooperados a realizar inspeção para que assim diminua a poluição causada por veículos automotores movido a diesel, trazendo uma boa qualidade do meio ambiente e para a população.

O Presidente da Cootabs entra em contato com a empresa certificada pela CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), para que ela realize a medição da opacidade.
É colocado no quadro de avisos (comunicação interna) o lembrete do período em que ocorrerá a medição da opacidade para que todos os associados possam se programar e levar seus veículos.

Melhorar, sobretudo, a qualidade de vida da população e a saúde pública, principalmente, nos grandes centros urbanos, onde a concentração de veículos é maior. O projeto gera benefícios para todos: setor de transporte e sociedade.

Assim que marcada a data, todos os associados são informados à comparecerem até a empresa com seus veículos para a realização da medição.
A realização da medição deste ano começou no mês de Julho de 2017e vai até Outubro de 2017, visto que muitos dos associados fazem fretes fora do estado.

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A COOTABS, promove todo ano em parceria com o Ittran (Instituto Tecnológico Transporte), junto com seus associados o teste de opacidade da fumaça (fumaça preta) emitida pelos veículos a óleo diesel, através da medição de opacidade.

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Teste de entrada falsa de ar na admissão do carro.

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Melhorar admissão -Filtro de ar – Vantagens e Desvantagens – Tuga Cars

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Na maioria das vezes, quando se pretende aumentar a potência do motor melhorar a admissão de ar do motor e o sistema de escape são pontos importantes.

Qualquer motor a gasolina ou diesel têm obrigatoriamente um sistema de admissão (entrada) e escape (saída), a melhoria destas duas peças trará melhorias significativas para o seu automóvel, mas será que esta alteração têm desvantagens? Muitos amantes da competição e velocidade, principalmente os menos experientes têm muitas vezes duvidas sobre quais vantagens e desvantagens desta alteração e melhoria do sistema. Hoje as suas dúvidas vão ficar esclarecidas.

Vantagens e Desvantagens de melhorar a admissão do seu motor

Vantagens:
A admissão de um motor seja a gasolina ou diesel é a peça responsável por alimentar o seu carro com ar, melhorando este sistema, vamos melhorar todo o fluxo e entrada de ar que alimenta o motor e que este precisa para produzir potência. A alteração do sistema de admissão trará grandes ganhos no resultado final do seu projeto. Obviamente tudo depende do investimento na alteração deste sistema, dos componentes utilizados e da tecnica aplicada na modificação.

Desvantagens
As desvantagens da instalação de um sistema de admissão melhorado são relativas. Por exemplo: Se você apenas colocar um filtro de ar de competição, o seu carro vai respirar melhor e corresponder de uma forma mais positivo, mantendo os mesmos consumo em velocidades normais.
No caso de optar por instalar um sistema de admissão destinado especificamente ao aumento de potência num nível superior, com componentes complementares a este como por exemplo um sistema de injeção de combustível com maior débito, obviamente o seu carro vai consumir mais.

Como melhorar a Admissão - Filtro de Ar

A admissão do seu motor pode ser melhorada de muitas maneiras, dependendo isso da vontade e objetivo de cada um. Abaixo ficam algumas dicas simples para melhorar a admissão de ar do seu carro sem gastar muito dinheiro..

O filtro de ar é o primeiro ponto no qual vamos direcionar a nossa atenção. Esta é uma modificação fácil de efetuar em casa, sem ter que recorrer a ajuda especializada, esta é também uma modificação de baixo preço.

desportivos (de rendimento)

Os filtros de ar de origem são feitos de papel bastante restritivo em termos de passagem do ar para o motor. Se originalmente estes filtros são muito restritos em relação à admissão de ar no motor, depois de algum tempo de utilização e mais restrição da admissão do ar no motor devido à sujidade, certamente que não é o fator positivo para o seu automóvel.

Alterar o filtro de ar original por um filtro de ar desportivo, muitas vezes apelidardes de filtros de ar rendimento, mantendo um produto com o mesmo nível de filtragem e com uma maior admissão de ar para o motor trará uma ligeira melhoria no binário e na potência do automóvel, teoricamente + 2cv de potência. Consequentemente esta modificação traz melhorias na resposta do acelerador.

Admissão direta

A admissão direta é um upgrade muito conhecido entre os amantes de automóveis, você pode troca o sistema de ar de origem (caixa + filtro de ar ) por um kit de admissão direta. Esta modificação trará potência extra e uma aparência mais desportiva do cofre do motor.
Ao instalar um kit de admissão direta os ganhos em termos de potência podem ir até aos 15cv extra, dependendo do sistema utilizado, filtro, etc. Ao instalar um kit de admissão direta você pode aumentar o fluxo de ar que entra no seu motor até 40%.

Você também vai notar diferença no barulho do seu carro, este ficará com um barulho mais agressivo e desportivo, nada de relevante, mas notará diferença. Dependendo de cada um, isto poderá ser uma vantagem ou desvantagem.

A vantagem principal da admissão direta é a maior injeção de ar fresco no motor, é importante ter atenção que o ar que o seu motor recebe não seja quente. Este problema é solucionado com a aplicação de uma conduta de ar (puxada de ar) que faça a entrada de ar fresco diretamente do exterior do cofre do motor.

Fonte: Performline

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Melhorar admissão -Filtro de ar - Vantagens e Desvantagens

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Na maioria das vezes, quando se pretende aumentar a potência do motor melhorar a admissão de ar do motor e o sistema de escape são pontos importantes. Qualquer motor a gasolina ou diesel têm obrigatoriamente um sistema de admissão (entrada) e escape (saída), a melhoria destas duas peças trará melhorias significativas para o seu automóvel,...

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Estes são os gases contaminantes que o seu carro emite

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Sabe quais são os gases contaminantes que o seu carro emite e que mal fazem ao meio ambiente? Nós explicamos, porque os carros não emitem só... fumo!

Que um veículo com motor a gasóleo ou a gasolina contamina o meio ambiente é do conhecimento geral. Mas, do fumo que sai do escape não sabemos que parte é o quê. O que é certo é que, para além dos tão badalados dióxido de carbono (CO2), os causadores do efeito de estufa, ou dos óxidos de nitrogénio, aqueles que mais afetam a saúde, o fumo que sai do escape dos carros a gasóleo ou a gasolina, tem ainda outros tipos de gases nocivos.
Os carros com motor de combustão emitem monóxido de carbono, óxidos de nitrogénio, hidrocarboretos e compostos de chumbo. Por seu lado, os veículos Diesel emitem partículas de fuligem, hidrocarboretos não queimados, óxidos de nitrogénio e dióxido de enxofre
É por causa de todas estas "produtos" emitidos que existe a necessidade de reduzir as emissões dos veículos mediantes restrições e normas que afetam os seus motores. Não são os únicos elementos existentes na sociedade que contaminam, nem sequer são os mais perigosos, mas estão presentes um pouco por todo o mundo, daí o enfâse colocado no combate a estes gases nocivos. Neste texto pode ficar a saber quais são os principais gases contaminantes que são libertados pelo tudo de escape de um automóvel com motor a combustão.

1 - Óxido de carbono

Mais habituais nos motores a gasolina que nos Diesel, o monóxido de carbono ou o dióxido de enxofre são produzidos quando a combustão não se completa, por excesso de combustível ou pela falta de oxigénio na mistura. A exposição excessiva a estes elementos pode levar ao envenenamento. E serve como exemplo para a causa de centenas de mortos a cada ano pelo mau funcionamento de lareiras e de braseiros em casa.

2 - Dióxido de carbono (CO2)

É mais comum nos veículos a gasolina e está presente no meio ambiente (os humanos emitem-no a respirar e as plantas necessitam dele para fazerem a fotossíntese). O excesso deste gás na atmosfera provoca o efeito de estufa (os raios de sol entram na atmosfera, mas não saem, levando a aquecimento da Terra). A consequência é o desequilíbrio dos ecossistemas e as mudanças repentinas das estações do ano.

3 - Restos de hidrocarboretos (HC)

São partículas de hidrocarboretos que não foram queimadas na combustão e estão presentes tanto nos gases procedentes dos motores a gasolina como dos Diesel. São tóxicos e provocam comichão e vermelhidão nos olhos, reacções na pele e problemas respiratórios.

4 - Benzopirenos

Mais comuns nos motores Diesel, são partículas que têm origem em combustíveis menos refinados que a gasolina. São considerados cancerígenos e responsáveis pela formação de nuvens tóxicas nas cidades.

5 - Trióxidos de enxofre (SO3)

São restos de enxofre existentes nos combustíveis, mais habituais na gasolina que no gasóleo e cuja presença é cada vez menor nos combustíveis por causa dos avançados processos de refinação dos carburantes. São altamente tóxicos e são os responsáveis pela chuva ácida que é acontece em algumas cidades.

6 - Óxidos de nitrogénio (NOx)

São vários e com diferentes composições, mas são representados habitualmente com uma única fórmula (com um "x" que engloba vários números ao lado da fórmula química). São produzidos pela má combustão no cilindros, por alta pressão nos cilindros e por uma mistura mal feita do combustível, daí que sejam mais comuns nos motores Diesel. Todavia, a sua presença no tubo de escape de veículos com motores a gasolina está a aumentar por causa da utilização massiva de sistemas Turbo. Unem-se ao oxigénio e à humidade e produzem o NO3 (muito perigoso) e o HNO3 (um ácido que destrói o ozono e que provoca o efeito de estufa).

Foto: Pixabay

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Estes são os gases contaminantes que o seu carro emite

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Sabe quais são os gases contaminantes que o seu carro emite e que mal fazem ao meio ambiente? Nós explicamos, porque os carros não emitem só... fumo! Que um veículo com motor a gasóleo ou a gasolina contamina o meio ambiente é do conhecimento geral.

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Sensores de temperatura dos gases de escape - Denso

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Voltar a EMS

DENSO: a diferença

O Sensor de temperatura dos gases de escape (sensor EGT), instalado em frente ao catalizador de oxidação (DOC) e/ou em frente do filtro de partícula (DPF), deteta a temperatura dos gases de escape, converte-a numa tensão e envia-a à ECU do motor para verificar as condições de funcionamento e reduzir eficazmente as emissões.
Pequeno e muito reativo:
Grande precisão de deteção:
Tipos

Consoante à reatividade:

Consoante à capacidade de detetar a temperatura:

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Sensores de temperatura dos gases de escape - Denso

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O Sensor de temperatura dos gases de escape (sensor EGT), instalado em frente ao catalizador de oxidação (DOC) e/ou em frente do filtro de partícula (DPF), deteta a temperatura dos gases de escape, converte-a numa tensão e envia-a à ECU do motor para verificar as condições de funcionamento e reduzir eficazmente as emissões.

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Como limpar o coletor de admissão corretamente? - TS Ambientali

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O que é um coletor de admissão?

Trata-se de uma peça responsável por levar ar e combustível até a entrada dos cilindros, importante para o bom funcionamento de um carro. Por isso, a limpeza do coletor de admissão deve ser feita regularmente.

Explicando mais detalhadamente, essa peça é composta por tubos que podem recolher e compartilhar os gases do motor. Ela conta com saídas e entradas, uma por cilindro, que realizam essas funções.

O processo é realizado da seguinte forma: o motor de qualquer carro precisa estar protegido contra a entrada de impurezas e água. No entanto, o acesso do ar é permitido, pois deve ser misturado ao combustível para, em seguida, ser queimado no cilindro. Antes, porém, ele passa pelo filtro de ar, pelo corpo de borboleta (TBI) e finalmente pelo coletor de admissão.

Normalmente, o coletor é feito de alumínio, mas também é possível encontrar em um plástico especial. Sua forma é diretamente responsável pelo desempenho do motor - comprimento, diâmetro e acabamento podem até ser alterados para que o veículo se torne mais potente.

Você saberá a partir de agora como limpar o coletor de admissão e também encontrará informações sobre seus tipos.

Quais os tipos de coletor de admissão?

Como já visto no tópico anterior, o coletor de admissão pode ser alterado para que o motor tenha suas funções potencializadas. Isso não significa, entretanto, que o carro seja turbinado. Há a opção de fazer alterações necessárias, mantendo as configurações originais do motor.

Antes de conhecer os tipos de coletor de admissão, é importante salientar que seu comprimento é um dos principais fatores de alteração dessa potência. Tenha mais informações sobre isso as seguir.

Curto

Um coletor de admissão com essa característica dá prioridade à potência. É mais indicado para motores em marcha lenta. Nesse tipo de coletor, não há a pulsação, pois as rotações por minuto são insuficientes para criar velocidade o bastante para ocorrer este fenômeno.

Esses coletores de admissão também se caracterizam por ser mais eficientes, porque o número rotações por minuto (rpm) é diretamente proporcional ao deslocamento dos pistões. Dessa maneira, não é possível haver pulsação, como já mencionado.

Longo

Já essa variedade de coletor conta com pulsação, pois o motor tem uma velocidade que varia entre 1.500 e 3.000 rpm. Dessa maneira, os cilindros são cheios, tendo consequência um efeito de bombeamento denominado golpe de ariete.

Nessas peças, o motor tem uma perda de carga bastante significativa em função do alto volume de massa de ar. Isso também é um efeito das altas rotações por minuto dos pistões.

Diferentemente do coletor curto, que dá mais potência ao motor, um longo tem mais torque. Esse fator é bastante aproveitado em motores esportivos de alta rotação.

Aliás, o que determina as características do motor é também o abre e fecha da válvula de admissão e a quantidade de ar que entra no coletor. Quando a primeira está aberta, o ar entra e, quando fecha, a câmara começa o processo de queima.

O ar que permanece fora com o fechamento da válvula se choca e retorna em direção ao corpo de borboleta, que também estará fechado. Com isso, a massa é empurrada em direção à válvula, que estará novamente aberta. Assim, há uma nova entrada de ar.

Para que esse rendimento seja potencializado, esses pulsos precisam estar bem definidos: o tempo que o ar se movimenta entre o coletor, o corpo de borboleta e seu retorno deve ser o mesmo do fechamento e nova abertura da válvula.

Como limpar o coletor de admissão passo a passo

A limpeza do coletor de admissão deve acontecer quando o carro está lento, funcionando mesmo após seu desligamento e com marcha lenta áspera. Nesses casos, o mais provável é que haja acúmulo de carbono e outras impurezas.

Esse processo não costuma ser demorado e pode ser feito em um único dia, levando apenas algumas horas. Também é simples e muito proveitoso, considerando suas vantagens.

A partir de agora, saiba todo o processo para essa limpeza.

Em primeiro lugar, coloque o produto para limpar motores no tanque de gás. O filtro de ar, ou a mangueira de entrada de ar, deve ser retirado nesse momento. O primeiro pode ser substituído e o segundo, limpo.

Nesse processo, é importante que o chão onde o veículo esteja estacionado seja plano, sem irregularidades. Uma garagem é o local ideal para fazer a limpeza do coletor de admissão. Se isso não for possível, é importante prestar atenção ao solo.

Em seguida, desconecte os cabos da bateria. O sistema de refrigeração deverá ser drenado removendo o plugue correspondente do fundo do radiador. A próxima etapa é retirar as mangueiras com o auxílio de uma chave de fenda.

Ao remover todas as peças, é essencial ter bastante atenção às conexões, isso desde a primeira etapa - retirada da mangueira e do filtro de ar.

O passo seguinte é desconectar a linha de combustível com um alicate, tampando-o com um pedaço de rolha para não haver saída e desperdício de combustível.

A seguir, remova os dutos de ar que ficam entre o coletor de escape. Para isso, retire os parafusos e o filtro. Você precisará de uma chave de soquete e uma de fenda nessa parte do procedimento.

Chegou o momento de retirar o coletor de admissão. Essa é uma parte que exige muita atenção, pois nenhuma sujeira deve cair no motor. Para se manter a eficiência, remova os parafusos, retire a parte principal da vedação do coletor e tampe os orifícios do motor com panos limpos e que não contenham pelos.

Uma espátula ou raspador são os instrumentos mais adequados para remover as peças do coletor de admissão que ainda estão presas ao motor.

A superfície do motor deve ser limpa com um pano e o coletor de admissão com um limpador que contenha acetona em sua composição.

Abra o motor, retirando os panos, e faça a vedação do coletor novamente. A peça deverá ser instalada em sua posição no cabeçote do cilindro, com uma atenção especial para o alinhamento do novo sistema de vedação. Em seguida, instale os parafusos, sem apertar muito em um primeiro momento, apenas o suficiente para que nada escape.

Ao acertar a vedação, você pode apertar os parafusos adequadamente.

As etapas seguintes são a drenagem do sistema de refrigeração e a montagem de todas as peças.

Como você pôde perceber, limpar o coletor de admissão é um processo relativamente simples. O importante é usar produtos de alta qualidade, que facilitem e otimizem esse procedimento. Conheça a linha da TS Ambiental para mais informações. Você terá acessos a produtos específicos para essa higienização.

Por que limpar o coletor de admissão?

Como já citado no tópico anterior, o coletor de admissão tem sua parcela de responsabilidade no rendimento do motor. Tanto em veículos mais antigos, que contam com carburadores, quanto aqueles que já possuem injeção eletrônica, esse procedimento deve ser feito.

Assim, o motor ganha estabilidade. E você que dirige sabe o quanto isso é fundamental para que o carro funcione plenamente e não haja imprevistos desagradáveis, principalmente durante o caminho para um compromisso importante ou uma viagem.

E não é só isso. A falta de limpeza do coletor de admissão também provoca o aumento do consumo de combustível, pois o depósito de impurezas na peça suja o motor. Além disso, as válvulas, por estarem sujas, deixam de abrir e fechar no tempo correto, comprometendo todo o processo descrito no tópico anterior.

Quando isso acontece, o ar se mistura ao combustível de maneira inadequada, provocando o aumento no consumo.

Você acompanhou o passo a passo de um processo rotineiro de limpeza do coletor de admissão. Quando isso não é feito no momento oportuno e correto, ocorrem problemas com a válvula borboleta, que também deve ser limpa e, em alguns casos, trocada.

Quando isso acontece, todo o procedimento é mais trabalhoso e leva muito mais tempo do que o habitual. Portanto, a regularidade da limpeza do coletor de admissão é algo que deve ser obedecido sempre.

Os efeitos disso são facilmente supostos: os transtornos são evitados, você não corre o risco de ficar sem transporte em um momento que precise muito e os gastos são otimizados. Nesse último item, isso é válido principalmente quando você conta com os serviços de um mecânico para todo esse procedimento.

A regularidade de reparos habituais em qualquer tipo de veículo, principalmente no que se refere à limpeza de peças em geral, é muito importante. Mesmo que seu mecânico realize esses serviços, você precisa estar bem informado, afinal são serviços relacionados a um bem bastante valioso: o seu carro.

Por isso, leia outros textos sobre o assunto aqui no blog. Você também conhecerá as novidades ao acessar o conteúdo novo postado regularmente. Por isso não deixe de visitar o site.

Se você tem alguma dúvida em relação à limpeza do coletor de admissão, comente ou entre em contato de alguma forma. Você também pode conhecer as soluções da TS Ambiental para a higienização regular desta e de outras partes de seu automóvel.

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Como limpar o coletor de admissão corretamente? - TS Ambientali

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O que é um coletor de admissão? Trata-se de uma peça responsável por levar ar e combustível até a entrada dos cilindros, importante para o bom funcionamento de um carro. Por isso, a limpeza do coletor de admissão deve ser feita regularmente.

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Como funciona o coletor de admissão variável? - Carro de Garagem

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Você sabia que um motor endotérmico produz pouco em relação ao que consome? Existem diversas perdas pelo caminho da mistura ar-combustível. Dados comprovam que acontece um aproveitamento da ordem de 21 a 30% nos motores a gasolina, no caso dos motores a diesel o número sobre um pouco, mas não passa de 35 a 40% nos motores a diesel.

Pesquisas são feitas a todo o momento para buscar uma melhor eficiência. As principais barreiras estão na dificuldade e obter torque e potência adequados para cada tipo de motor e usuário.

A função de produzir um veículo agradável sob quaisquer condições, para em diversas situações bem complexas. Podemos citar aqui o de comando de válvulas, faixa útil de giros, coletores de admissão e escapamento. Entre muitas outras razões que são sempre estudadas e aos poucos podem ser melhoradas ou não.

A alternância de escolha entre as opções de utilizar coletores de admissão, ou comandos de válvulas variáveis são as soluções mais aplicadas pelos fabricantes em todos os veículos de porte médio.

O grande desafio consiste em juntar os benefícios de utilizar um coletor de seção estreita e dimensão longa, isso seria muito beneficente para o torque nas rotações intermediárias. Também utilizar um coletor curto e de grande seção, este já beneficiaria a potência em regimes mais elevados.

O mais complicado é buscar este recurso sem cair na mesmice de desenhar coletores medianos. Geralmente nestes coletores medianos, existe o sacrifício do torque ou da potência, isso vai depender da cilindrada do motor.

O coletor variável vai funcionar integrado com a central de injeção e ignição, além de disponibilizar o comando de válvulas variável. Este comando é composto por um conjunto de dutos plásticos que vão operar nos regimes de cargas parciais.

Quando forem mantidos fechados, os dutos curtos e de grande seção, será para ganhar mais potência, e quando forem mantidos abertos os dutos estreitos e longos, será para ganhar mais de torque.

No momento em que o motor ultrapassar a faixa de giros de torque máximo, caberá a central eletrônica a função de energizar uma válvula eletro pneumática. Ela vai abrir a passagem para a mistura percorrer os dutos curtos e de grande seção e produzir uma maior potência.

Para ajudar o seu entendimento e poder tirar qualquer dúvida que possa ter ficado, confiram este vídeo a seguir:

A grande função ficará com o fechamento das válvulas de admissão no momento correto, isso fará com que exista uma eficiência volumétrica ainda mais precisa dos cilindros.

Estamos chegando ao final de mais um artigo. Esperamos que com esta matéria, com o infográfico e este vídeo, não reste nenhuma dúvida sobre o funcionamento do coletor de admissão variável. Caso ainda tenha ficado uma dúvida, deixe-nos seu comentário e teremos o maior prazer em respondê-la!

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características do coletor de admissão variável

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curiosidades e funcionamento do coletor de admissão variável

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qual a função do coletor de admissão variável?

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Como funciona o coletor de admissão variável?

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Estamos aqui para falar do coletor de admissão variável. Você tem ideia do que seja? Nosso site traz uma explicação detalhada deste equipamento do seu carro, entenda sua função, confira uma imagem ilustrativa, além de um vídeo. Tire todas as d...

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Como funciona a admissão de ar em um motor? – A visão de um engenheiro apaixonado por carros

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Motores de combustão interna: Admissão, Injeção e Ignição - Embarcados

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Embarcados - Sua fonte de informações sobre Sistemas Embarcados

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O sistema de controle dos motores, independentemente de ser mecânico, eletromecânico ou eletrônico, deve ser capaz de estimar três parâmetros: admissão, injeção e ignição. Este controle pode ser em malha aberta ou fechada, dependendo das características construtivas de cada projeto. Existem diversas teorias de controle e modelos matemáticos sobre o assunto. Esse artigo aborda a teoria geral de controle dos motores ciclo Otto, dividindo estes três parâmetros em três subsistemas que serão detalhados abaixo.

Subsistema de admissão de ar

As principais funções deste subsistema consistem em determinar a massa total de ar atmosférico admitido, acelerar a velocidade de admissão dos gases e facilitar a homogeneização da mistura carburante, permitindo o enchimento do volume total dos cilindros. A turbulência e a velocidade de admissão são resultado dos processos de admissão e compressão, além da própria geometria dos dutos do sistema de admissão.

O sistema de admissão é composto basicamente pelo filtro de ar, duto de admissão, válvula borboleta, coletor de admissão e válvula de admissão, conforme ilustra a Figura 1. O filtro de ar possui a função de retirar as impurezas do ar atmosférico. O duto de admissão tem a função de guiar o ar previamente filtrado até a válvula borboleta, que por sua vez tem a função de restringir a passagem de ar.

Em motores aspirados, o processo de aspiração normal do ar em pressão atmosférica ocorre em função de uma depressão no coletor de admissão do motor. Esta depressão é induzida pela sucção que o êmbolo produz ao se deslocar do PMS (Ponto Morto Superior) até o PMI (Ponto Morto Inferior).

Os principais parâmetros para o sistema de admissão são a pressão no coletor de admissão, a temperatura do ar admitido e a vazão total do ar. A vazão total do ar depende da geometria do duto de admissão e da posição angular da válvula borboleta.

Em sistemas mecânicos, o ângulo de abertura da válvula é determinado diretamente pelo motorista, através de um cabo de aço ligado ao pedal do acelerador. Em sistemas eletrônicos, a válvula borboleta é controlada indiretamente pelo motorista, pois é controlada pela unidade de gerenciamento eletrônico do motor. A vazão mássica está totalmente relacionada com o ângulo de abertura da válvula borboleta, pois, variando a área efetiva de passagem, o fluxo de massa de ar aumenta proporcionalmente. Caso queira saber um pouco mais sobre o controle da válvula borboleta, foi apresentado um artigo somente sobre o seu controle eletrônico, "Controle PI aplicado em uma válvula borboleta eletrônica".

Subsistema dosador de combustível

O sistema dosador de combustível é responsável por controlar a quantidade ideal de combustível para cada condição de operação do motor. Seu principal objetivo é garantir que a massa de combustível admitida nos cilindros seja próxima da relação estequiométrica, tendo como principal parâmetro de entrada a massa de ar admitida pelo motor. Esse sistema deve garantir também o enriquecimento da mistura durante a partida e a fase de aquecimento do motor e limitar a rotação máxima do motor.

Os primeiros sistemas de controle de combustível eram mecânicos e baseados na sucção do combustível, atuando em função da diferença de pressão entre o coletor de admissão e a galeria de combustível. Atualmente, os sistemas de controle são, em sua grande maioria, eletrônicos e baseados no princípio da injeção de combustível. O combustível, neste caso, é dosado através do controle do tempo de acionamento das válvulas injetoras de combustível.

O sistema de combustível é composto basicamente pela bomba de combustível, pelo sistema de dutos de transmissão do combustível do tanque de combustível até as válvulas injetoras, conforme ilustra a Figura 2. Independente do sistema de controle adotado, os principais parâmetros para o sistema dosador de combustível são a rotação do motor e a informação correta da massa de ar presente no coletor de admissão.

Subsistema de ignição

O sistema de ignição possui a função de produzir uma centelha elétrica dentro da câmara de combustão, promovendo a combustão da mistura carburante previamente admitida e comprimida nessa câmara. O sistema de ignição é responsável pelo fornecimento da energia necessária para produzir a centelha elétrica desde sua geração até o controle do instante que a centelha deve ser produzida.

Para produzir corretamente a centelha elétrica, o sistema de ignição é composto pela bateria em momentos de partida ou alternador, quando o motor já está operando, pelo comutador de ignição, transformador de ignição, cabo de vela e finalmente vela de ignição, conforme ilustra a Figura 3.

O sistema de ignição é baseado no princípio de elevação da tensão do alternador através do transformador de ignição. O transformador é formado por dois conjuntos de espiras, definidas como primário e secundário. O enrolamento primário em uma de suas extremidades é permanentemente alimentado pela tensão positiva do pós-chave, a outra extremidade é conectada ao sistema de controle, que possui a função de fornecer o sinal de aterramento, fechando o circuito elétrico e permitindo que haja circulação da corrente. A energia fornecida é diretamente proporcional à indutância do enrolamento primário e à intensidade da corrente que circula pelo primário. Como entre o primário e o secundário existe um núcleo central de aço revestido por um material isolante, a tensão no secundário é induzida e transferida para vela de ignição através dos cabos de vela que são capazes de isolar tensões da ordem de 40kV. A centelha é formada pelo arco elétrico estabelecido entre a extremidade do eletrodo e a carcaça da vela.

O tempo em que o enrolamento primário permanece energizado pelo sistema de controle é denominado tempo de carga da bobina, que deve ser suficiente para garantir uma centelha capaz de iniciar a combustão da mistura carburante dentro da câmara de combustão. O sistema de controle do tempo de carga deve garantir que não ocorra a saturação do primário da bobina, evitando assim o aquecimento excessivo do enrolamento primário e a redução da vida útil da bobina de ignição.

Para que o motor possa aproveitar a máxima pressão da combustão quando o pistão estiver no PMS e, consequentemente, obter o máximo torque, a centelha elétrica deve ocorrer com pequenos graus de adiantamento em relação ao PMS. Conhecido como ângulo de ignição ou avanço de ignição, esse parâmetro é medido em graus do eixo da árvore de manivelas em relação ao PMS, durante o ciclo de compressão do motor. Este controle visa garantir que a maior parte da pressão gerada pela combustão seja convertida em trabalho pelo motor. Esse adiantamento do ponto de ignição não é constante e está diretamente ligado à rotação e carga do motor. O aumento do avanço de ignição promove uma variação crescente na pressão da mistura carburante e, consequentemente, na potência do motor. Entretanto, este avanço no ângulo de ignição é limitado pelo efeito conhecido como detonação.

A detonação ocorre quando a temperatura e a pressão na mistura carburante não oxidada excede um valor crítico, causando a autoignição em pontos diferentes e opostos ao sentido natural de propagação da combustão causada pela vela de ignição. A detonação gera ruídos característicos que nem sempre são percebidos pelo condutor e promove danos progressivos e irreversíveis aos componentes do motor.

Conhecendo e controlando os 3 sistemas que atuam no motor de combustão interna, é possível gerenciar o funcionamento do motor eletronicamente, nos próximos artigos serão apresentadas as estratégias utilizadas no gerenciamento do motor, bem como os sensores e atuadores presentes em cada sistema.
Referência
ALCÂNTARA DIAS, B. M. Unidade microcontroladora para gerenciamento eletrônico de um motor de combustão interna ciclo Otto. São Paulo. 2015. 269p. (Mestrado) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015.

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Sistemas que atuam no gerenciamento dos motores de combustão interna ciclo Otto

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O sistema de controle dos motores, independentemente de ser mecânico, eletromecânico ou eletrônico, deve ser capaz de estimar três parâmetros: admissão, injeção e ignição. Este controle pode ser em malha aberta ou fechada, dependendo das características construtivas de cada projeto. Existem diversas teorias de controle e modelos matemáticos sobre o assunto.

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Sistemas de admissão: coletores, CAIs, filtros e roncos! | FlatOut!

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Quem já ouviu - seja a bordo ou do lado de fora - um carro com sistema de admissão modificado sabe muito bem o quanto que o ronco do bicho muda. O sopro do ar sendo tragado, o timbre mais encorpado e rouco, um grande barato! Pois é, o sistema de escape não é (nem de longe) o único elemento a alterar o timbre da música mecânica.

A simples adição de um sistema de captação de ar frio (CAI, cold air intake) deixou o Subaru BRZ do vídeo acima com um ronco muito mais profundo e orgânico. Dá pra ouvir perfeitamente o momento da abertura dos corpos de borboleta. No vídeo abaixo, vocês poderão conferir que mesmo dentro do universo dos carros preparados, uma alteração simples como o comprimento das cornetas de admissão ( velocity stacks) pode mudar bastante o som do motor, além é claro, da velocidade de resposta do fluxo de admissão - pense em um canudinho curto e em um comprido.

Por que e como esse fenômeno acontece e quais os seus benefícios técnicos são parte do assunto que iremos tratar hoje. Vamos falar sobre sistemas de admissão.

O sistema de admissão em um motor tem como principais funções:

Captar o ar num ponto de temperatura mais baixa que a encontrada dentro do cofre do motor;

Filtrar o ar que entra no motor para que impurezas não causem danos;

Controlar a quantidade de ar admitida pelo motor, ajustando assim a carga;

Distribuir igualmente o volume de ar entre os cilindros;

Homogeneizar o combustível ao ar antes que a mistura chegue ao cilindro.

Com todas estas funções o sistema de admissão tem grande importância para o motor - e se receber a devida atenção pode trazer ótimos ganhos de performance, de forma análoga ao sistema de escape. Fluxo é a palavra-chave para qualquer motor de alto rendimento que se preze...

Começando com o pé direito

O ponto de captação do ar é onde tudo começa e é extremamente importante, pois a temperatura tem influência direta na densidade do ar. Se a captação for feita dentro do cofre (onde nas melhores condições a temperatura é, ao menos, 15 ˚C mais alta que a ambiente), a densidade do ar será menor. Menor densidade do ar significa menor potência, pois menos combustível poderá ser injetado. Então os fabricantes procuram posicionar a tomada num local onde haja um grande fluxo externo, normalmente na porção inferior interna dos para-lamas, em algum canto do cofre do motor ou atrás das grades frontais.

Porém, a quantidade de curvas, caixas de ar, diâmetro de dutos e localização das tomadas encontradas nos sistemas originais muitas vezes não são ideais quando se busca uma maior performance, pois para boa parte destes veículos há uma série de compromissos, especialmente relacionados à emissão de ruídos, consumo de combustível e respostas do acelerador. Para atender a uma demanda mais esportiva são utilizados os Cold Air Intake (CAI - leia mais sobre estes sistemas aqui) de performance, como o que vimos no Subaru BRZ do começo deste post. Visando maior desempenho, utilizam dutos com maior diâmetro e principalmente um posicionamento que favoreça a captação do ar mais frio e mais denso. More powah!

Abaixo temos um CAI da Steeda instalado num Ford Mustang 2009 4.6. Note a caixa de isolamento de alumínio. Além de aumentar sensivelmente a pressão nesta região, ela isola boa parte do calor irradiado pelo motor no cofre. Sem esta proteção e sem um mínimo de estudo de posicionamento, o CAI pode performar pior do que um sistema original.

Indo além neste conceito, e se o ponto de captação de ar frio recebesse uma ajuda da pressão aerodinâmica causada pelo próprio deslocamento do veículo? Eis aí então o sistema Ram Air (veja os sistemas da APR e do Camaro Iroc Z nas fotos abaixo), cuja preocupação principal é captar ar frio num num local onde a pressão seja superior a atmosférica.

Para entender onde e como esses pontos de maior pressão se formam, temos de conhecer a aerodinâmica do veículo no qual queremos instalar este tipo de sistema. Todo carro possui um coeficiente aerodinâmico e uma determinada área frontal. Esses dois combinados determinam a força de arrasto, que é a força de resistência do ar para o deslocamento deste carro. Quando o veículo se desloca e o ar se opõe a este deslocamento, áreas de junção como as formadas pela grade e capô ou pelo capô e para-brisa tendem a reter o fluxo de ar, comprimindo-o. É o que acontece quando colocamos a cara pra fora do carro - Clarkson que o diga.

Quanto maior for a velocidade de deslocamento maior será a resistência e consequentemente maior será a pressão gerada nesses pontos. E se a pressão é maior, a densidade também será. Sacaram a má intenção? Maior densidade, mais oxigênio, mais combustível e mais pocotós! Veremos mais adiante alguns desdobramentos mais refinados do ramming.

Tudo limpo?

Você leva seu carro por vários lugares, rodovias muito movimentadas, engarrafamentos na cidade, estradinhas de terra e regiões litorâneas. Em todos esses lugares, seu motor respira um ar que é tudo menos puro, com boa quantidade de partículas em suspensão. Caso não haja uma barreira absorvente, todo esse material irá chegar aos cilindros e causar desgaste prematuro (por vezes catastrófico) nas partes móveis. Então é papel do filtro de ar garantir que este material particulado fique retido logo no início do sistema de admissão.

Normalmente os filtros utilizados em carros de passeio são de papel, e estes têm uma determinada porosidade. Quanto menor for a porosidade do papel maior será a quantidade de partículas que este filtro irá reter - entretanto, a resistência ao fluxo deste filtro também será maior. Nos regimes de rotação mais altas o motor sofrerá maiores perdas por bombeamento caso o filtro não esteja bem dimensionado para o sistema. É nesse nicho que os filtros esportivos se encaixam. Como estes filtros utilizam camadas de espuma com diferentes micragens, partículas com dimensões variadas ficam retidas em camadas diferentes, sem que isso gere uma grande resistência ao fluxo. Existe certo debate sobre a capacidade de filtragem destes elementos de alta performance, especialmente acerca de seu decaimento em médio e longo prazo, mas não cabe entrarmos neste assunto agora.

Vale lembrar que parte significativa dos motores de competição nunca ouviu falar de um filtro de ar - muitos utilizam apenas uma trama metálica para evitar a entrada de pedriscos, enquanto alguns não usam nada além da caixa de ar. Questão de aplicação e demanda.

Controle de carga

Todo motor precisa de um meio para controlar a sua carga. Esse controle acontece por uma válvula que varia a área do duto de acordo com o seu ângulo de abertura. Em carros de rua a válvula deve possuir um bom range de modulação, garantindo a boa dirigibilidade do veículo.

Válvulas do tipo borboleta atendem bem as necessidades de dirigibilidade por terem uma curva de vazão chamada de "igual porcentagem", na qual a taxa de crescimento da vazão é exponencial. Já válvulas como as esfera e guilhotina, que possuem passagem plena (o diâmetro do orifício de passagem é igual ao diâmetro interno do duto de admissão), apresentam uma curva chamada "abertura rápida", na qual a vazão tem crescimento logarítmico. Este tipo de válvula é mais indicado para o uso nas pistas pois a maior preocupação de controle se dá no contorno das curvas (momento onde a distribuição de grip entre as forças transversais e longitudinais é mais delicada). Então o compromisso com a aceleração mais progressiva é menor quando comparado às ruas.

Um dos assuntos bastante abordados em fóruns por todo o mundo é o aumento do diâmetro da borboleta de admissão. Essa mudança é válida, mas somente em determinadas situações. Explico numa análise superficial: o maior diâmetro permite uma maior área e, com isso, a passagem de um maior volume de ar - além de uma menor restrição ao fluxo. Mas para cada ação há uma consequência, e nesse caso é a redução da velocidade do fluxo.

Para explicar como isso acontece, temos de entender (ou relembrar) alguns conceitos. A vazão volumétrica (Q) é a medição da quantidade, em volume (V), de um fluido que atravessa um trecho de tubulação ou duto (s), por um determinado tempo (t). Então

E o que é o volume para a geometria? Volume de um sólido é a área de sua base (A) multiplicado pela sua altura (h). Como estamos analisando um duto, a altura equivale ao comprimento do duto (s). Então

Analisando a equação anterior sob o ponto de vista da cinemática, o produto da divisão do espaço pelo tempo é a velocidade, pois . Então, substituindo, temos

Dessa forma encontramos como a velocidade se encaixa no fluxo, e mais que isso. Vemos que ela é inversamente proporcional à área, ou seja, quanto maior a área do duto, menor será a velocidade desse fluxo para uma determinada vazão. Essa menor velocidade impacta a eficiência volumétrica do motor, pois com menor velocidade a massa de ar admitida tem menor energia cinética. Que resulta num menor enchimento dos cilindros e em casos mais extremos pode ocorrer a reversão de fluxo nas rotações mais baixas.

Então aumentar o diâmetro da borboleta só é realmente válido quando outras alterações que venham a melhorar o enchimento do motor também sejam feitas, como a troca do comando de válvulas, a instalação de um coletor de escape corretamente dimensionado ou ainda um coletor de admissão dimensionado.

Se aumentarmos o diâmetro de uma borboleta de 35 milímetros para 45 milímetros, o que significa um aumento de 28,5% de diâmetro, teremos uma vazão máxima 65% maior. Portanto não se enganem, o que temos na verdade é uma perda na progressividade de aceleração. Temos sim um motor mais arisco aos comandos do acelerador, porém um motor que mantém a mesma potência que já possuía.

Distribuição do fluxo

O coletor de admissão basicamente é um conjunto de dutos interligados por uma câmara principal, que deve distribuir o fluxo de ar de forma igualitária entre os cilindros. Coletores simétricos possuem uma melhor distribuição do fluxo e atenuam a maior parte das pulsações do sistema de admissão. Coletores assimétricos tem a distribuição do fluxo prejudicada pela sua geometria, porém este tipo de coletor tem ótimas respostas às oscilações de pressão.

Existem ainda os coletores híbridos, como os dual plenum e os coletores decrescentes. Estes coletores apresentam uma redução da área de sua secção transversal, para assim manterem a distribuição e velocidade do fluxo a longo de todo o seu comprimento.

Estima-se que a câmara principal do coletor de admissão (mais conhecida como plenum) deve ter um volume entre 70% e 95% do deslocamento total do motor. Ou seja, num motor de 2 litros, o plenum deve ter um volume ente 1,4 e 1,9 litro, garantindo assim a boa distribuição do fluxo de ar. Outra característica dos coletores de admissão direcionados a maior performance é o uso de cornetas nas tomadas dos dutos. Essas cornetas possuem taxa de abertura exponencial, isso faz com que o ar admitido seja acelerado rapidamente em direção ao cilindro. Esta maior velocidade é vital para a formação de uma mistura ar/combustível mais homogênea.

Afinando os instrumentos

Mas porque estamos falando tanto sobre ondas e pulsos? O primeiro movimento da massa de ar no duto se dá quando a válvula de admissão se abre e há um cruzamento com a válvula de exaustão ainda aberta. A inércia da saída dos gases da combustão anterior é tão forte que gera uma grande depressão na câmara. Essa depressão ocorre ainda no Ponto Morto Superior (PMS). O movimento descendente do pistão (associado à depressão gerada pelo escape) suga a mistura fresca para dentro da câmara ao mesmo tempo em que um pulso de rarefação (negativo) sobe e se desloca pelo duto de admissão em direção ao plenum.

Este pulso possui uma grande quantidade de energia, porém uma baixa capacidade de deslocamento. Então o duto de admissão deve aumentar de diâmetro à medida que se afasta da válvula de admissão e preferencialmente deve terminar em uma boca de sino. Dessa forma haverá o casamento entre a impedância acústica do duto e do plenum (veja o destaque no final do post sobre impedância acústica). Quando o pulso de rarefação chega ao plenum, ele é refletido e retorna para o duto defasado em 180˚, tornando-se um pulso de compressão (positivo).

Se a chegada deste pulso de compressão coincidir com o momento que antecede o fechamento total da válvula de admissão (frequência de rotação do motor = frequência de ressonância do duto de admissão), uma carga extra de mistura será literalmente comprimida para dentro do cilindro. Mas o grande problema em sintonizar o sistema para frequência principal é que o comprimento do duto torna-se inviável. Se fôssemos ajustar o coletor para que o pico de pressão ocorresse aos 3.000 rpm, o duto de admissão teria 4,90 m de comprimento!

Estudos mostraram que sintonizando o coletor para as frequências do terceiro, quarto e quinto harmônico da frequência principal, é possível alcançar ganhos muito próximos dos encontrados com a frequência principal. Dessa forma temos uma razão entre as frequências que pode ser encontrada por:

Fazendo uma análise simples do deslocamento da onda para determinar o comprimento do duto, temos a seguinte fórmula:

Dessa forma conseguimos rapidamente encontrar o comprimento ideal para a sintonia do sistema. Devemos lembrar que o comprimento total já inclui o comprimento do duto dentro do cabeçote. Como este não pode ser modificado, ele deve ser subtraído do total para chegarmos ao comprimento do duto do coletor de admissão.

Outro efeito ligado ao fluxo de ar no coletor de admissão é o Ram Induction ou carneiro pneumático. O ram acontece quando o pistão chega ao PMI (ponto morto inferior) e, devido à inércia dos gases, o fluxo não cessa de imediato - pois a massa de ar adquiriu boa quantidade de energia cinética durante seu deslocamento e o movimento continuará até que toda essa energia se dissipe. Esse acúmulo de energia é diretamente proporcional ao comprimento do duto, e inversamente proporcional ao diâmetro. Então dutos extremamente largos e curtos acumulam menos energia e com isso o deslocamento do ar tem menor inércia, o que é benéfico por reduzir as perdas por bombeamento, mas é extremamente prejudicial para os regimes mais baixos de rotação por permitir a reversão do fluxo.

Coletores com dutos longos e estreitos apresentam grandes ganhos com o ram charge em regimes baixos e médios, entretanto aumentam consideravelmente as perdas por bombeamento nas rotações mais altas.

Tomando conhecimento de todos esses efeitos do sistema de admissão, os fabricantes de veículos procuraram aumentar a flexibilidade de seus motores. Então eles criaram os coletores de admissão de geometria variável. Este modelo de coletor normalmente consiste um plenum ligado a um ou dois conjuntos de dutos com diferentes comprimentos. Os dutos inicialmente mais longos para favorecer os regimes mais baixos, tornam-se curtos a uma dada rotação para favorecer os regimes mais altos. A seleção do duto ativo é feita a partir da ECU, que envia um sinal de tensão para uma válvula eletropneumática acionando o conjunto móvel, que pode ser composto por válvulas, dutos ou palhetas.

Assim vimos que o ajuste do sistema de admissão deve primeiramente passar pelo objetivo de uso do motor e sua faixa ideal de operação. Para que assim todos os componentes sejam corretamente dimensionados e que sempre tenhamos a melhor performance na faixa de trabalho desejada.

Impedância acústica

É a resistência que um determinado volume apresenta para transmitir uma onda sonora. O casamento entre as impedâncias faz com que a perda de energia da onda seja mínima na transição das ondas entre duas áreas diferentes, como é o caso dos coletores de admissão. Trazendo este amplificador acústico para o nosso dia a dia, encontramos exemplos nas cornetas usadas para amplificar o som reproduzido pelos smartphones.

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Sistemas de admissão: coletores, CAIs, filtros e roncos! | FlatOut!

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Quem já ouviu - seja a bordo ou do lado de fora - um carro com sistema de admissão modificado sabe muito bem o quanto que o ronco do bicho muda. O sopro do ar sendo tragado, o timbre mais encorpado e

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Sistema de Admissão e Escapamento - Capítulo 2º da Apostila de GMP para técnicos - Docsity

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Microsoft Word - CAP-2 Sist Admissao e Escap..DOC

2-2

mada de ar está localizada na corrente de ar pressurizada pela hélice; de modo a forçá-lo para dentro do sistema de admissão, dando-lhe um efeito de ar de impacto. O ar passa através dos dutos para o car- burador; este mede o combustível em proporção ao ar admitido; e mistura o ar com a quantidade correta de combustível. Da cabine de vôo pode- se controlar o carburador na regulagem do fluxo de ar. O sistema de indicação de temperatura de ar mostra a temperatura do ar medida na en- trada do carburador. Se o sensor (bulbo) estiver ao lado do motor e próximo ao carburador, o sistema medirá a temperatura da mistura ar/combustível. Unidades adicionais do sistema de admissão As unidades do sistema de admissão típico, como o anteriormente descrito, atendem às necessidades do motor no que se refere à sua capacidade de produzir força. Existem duas unidades adicionais que não acrescentam nada que auxilie o motor a fazer o seu trabalho, mas que são vitais para que haja uma operação eficiente: uma unidade é o pré-aquecedor; e a outra é o degelo com fluido. A formação de gelo no sistema de ad- missão pode ser impedida ou eliminada pelo aumento da temperatura do ar que passa através do sistema. Isso é conseguido, utilizando-se de um pré-aquecedor localizado no início da linha, próximo à entrada do sistema de admissão e à frente, portanto, das perigosas zonas de forma- ção de gelo

O calor é usualmente obtido através da abertura de uma válvula de controle, que permi- te ao ar quente circular no compartimento do motor, atingindo o sistema de admissão. Quando há perigo de formação de gelo no sistema de admissão, deve-se mover o dispo- sitivo de controle na cabine de vôo para a posi- ção "hot", até que seja obtida uma temperatura de ar no carburador, capaz de proporcionar a proteção necessária. Obstrução da borboleta por gelo, - ou qualquer formação de gelo que restrinja a pas- sagem do fluxo de ar, ou reduza a pressão nos dutos - pode ser removida pelo uso de calor em todo carburador.

Se o calor obtido no compartimento do motor for suficiente e a sua aplicação for rápida,

o gelo será eliminado em questão de poucos minutos. Caso a temperatura no compartimento do motor não seja alta o suficiente para comba- ter o gelo, a capacidade de pré-aquecimento pode ser aumentada fechando-se os flapes de capota e elevando a potência do motor. Isto, entretanto, pode mostrar-se ineficiente se a for- mação de gelo tiver progredido demais, quando, então, a perda de potência tornará impossível gerar calor suficiente para a remoção do gelo. O uso inadequado do aquecimento do carburador pode ser tão perigoso quanto uma grande formação de gelo nos sistema de admis- são. O aumento da temperatura do ar faz com que este se expanda e perca a densidade. Esta ação faz com que se reduza o peso da carga en- tregue ao cilindro, levando a uma sensível perda de potência devido à eficiência volumétrica di- minuída. Além disso, a alta temperatura do ar de entrada pode causar detonação e falha do motor, especialmente durante a decolagem e em ope- ração com alta potência. Portanto, durante todas as fases de operação do motor, a temperatura do carburador deve ser capaz de proporcionar o máximo de proteção contra a formação de gelo e detonação. Quando não há perigo de formação de gelo, o controle de calor é normalmente mantido na posição " cold ". Será melhor deixar o contro- le nessa posição, se houver partículas de neve seca ou de gelo no ar. O uso do calor poderá derreter o gelo, e a umidade resultante poderá concentrar-se e congelar nas paredes do sistema de admissão. Para impedir que haja danos às válvulas do aquecedor no caso de retorno de chama, os aquecedores do carburador não deverão ser uti- lizados durante a partida do motor.

Do mesmo modo, durante a operação no solo deve-se utilizar o calor do carburador ape- nas na quantidade suficiente que permita uma operação suave do motor. O medidor de tempe- ratura do ar de entrada do carburador deve ser monitorado, para que se tenha certeza de que não foi excedido o valor máximo especificado pelo fabricante do motor. Em algumas aeronaves, o sistema básico de degelo é suplementado por um sistema de degelo fluido. Esse sistema auxiliar consiste em um tanque, uma bomba, bicos de vaporização adequados instalados no sistema de admissão e de uma unidade de controle na cabine de vôo. Tal estrutura destina-se a eliminar o gelo, sem-

2-3

pre que o calor do compartimento do motor não for alto o suficiente para prevenir sua remoção. O uso de álcool como agente desconge- lante tende a enriquecer a mistura de combustí- vel, - e em regime de alta potência esse leve enriquecimento é desejável; por outro lado, em regime de baixa potência, o uso do álcool pode- rá superenriquecer a mistura. Por esta razão, a aplicação de álcool deverá ser feita com muito cuidado. FORMAÇÃO DE GELO NO SISTEMA DE ADMISSÃO Uma breve explicação à respeito da for- mação e dos pontos onde ocorre a formação de gelo no sistema de admissão tem utilidade para o mecânico (figura 2-2); muito embora, nor- malmente ele não esteja concentrado em opera- ções que ocorram quando a aeronave está em vôo.

Figura 2-2 Tipos de gelo no sistema de admis- são.

O mecânico deve saber alguma coisa sobre a formação de gelo no sistema de admis- são, principalmente, por causa do seu reflexo no desempenho do motor.

Mesmo quando a inspeção mostra que tudo está funcionando corretamente, o gelo no sistema de admissão pode levar um motor a fa- lhar e perder potência no ar, ainda que o motor trabalhe perfeitamente no solo. Muitos proble- mas com motores, comumente atribuídos a ou- tros motivos são, na verdade, causados pela formação de gelo no sistema de admissão.

A formação de gelo no sistema de ad- missão é um problema operacional perigoso, porque é capaz de cortar o fluxo da carga de ar/combustível ou variar a razão de proporção entre ar e combustível. O gelo pode se formar no sistema de admissão enquanto a aeronave está voando em nuvens, neblina, chuva, granizo, neve ou até mesmo em céu claro em que o ar tenha uma alta taxa de umidade.

A formação de gelo no sistema de ad- missão é geralmente classificada em três tipos: gelo de impacto; gelo da evaporação de combustível; e gelo na válvula de aceleração. Para que se entenda porque a operação com potência reduzida leva à formação de gelo, é preciso que se examine a área de produção de forças durante a operação.

Quando a borboleta é colocada em uma posição parcialmente fechada causa, na verdade, uma limitação da quantidade de ar disponível para o motor. O ângulo de planeio, que permite que uma hélice de passo fixo gire em catavento, faz com que o motor consuma maior quantidade de ar que o seu normal, agravando, desta forma, a falta de ar atrás da borboleta. Sob tais circunstâncias, a borboleta par- cialmente fechada imprime ao ar, que passa por ela uma velocidade muito maior que a normal- mente verificada naquele ponto, produzindo assim, uma área de pressão extremamente baixa. A área de baixa pressão diminui a temperatura do ar em torno das válvulas de aceleração, pela mesma lei física que eleva a temperatura do ar quando este é comprimido.

Se a temperatura do ar cair abaixo do ponto de congelamento e houver presença de umidade, o gelo se formará nas pás da borboleta e nas unidades próximas, do mesmo modo que o gelo de impacto se forma em unidades expostas a temperaturas abaixo do ponto de congelamen- to. O gelo na borboleta de aceleração pode ser minimizado em motores equipados com hé- lices de passo variável, por meio do uso de uma pressão efetiva média ao freio (BMEP- brake mean effective pressure) maior que a normal, aplicada à baixa potência. A BMEP alta reduz a tendência de for- mação de gelo, porque uma grande abertura da borboleta, com uma baixa rpm do motor, remo- ve parcialmente a obstrução que reduz a tempe-

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ratura, oferecida pela operação com potência reduzida. Filtragem no sistema de admissão Enquanto a poeira é meramente um in- cômodo para a maioria das pessoas, para o mo- tor de uma aeronave torna-se uma fonte de sé- rios problemas. A poeira consiste em partículas de material sólido e abrasivo, que pode ser car- regado para dentro dos cilindros do motor pelo mesmo ar que é succionado. Pode formar-se acúmulo de poeira também nos elementos me- didores de combustível do carburador, alterando a proporção adequada entre o fluxo de ar/combustível, em todos os regimes de potên- cia. A poeira pode atuar nas paredes do ci- lindro, desgastando as superfícies e os anéis do pistão. Com isso, acaba por contaminar o óleo que é passado pelo motor, provocando o desgas- te dos rolamentos e engrenagens. Em casos ex- tremos, a poeira pode bloquear uma passagem de óleo, causando danos por falta de lubrifica- ção ( starvation). Uma quantidade de poeira já foi encon- trada em vôo, e sendo o suficiente para prejudi- car a visibilidade do piloto. Em algumas partes do mundo a poeira pode ser carregada para alti- tudes extremamente elevadas. Uma operação continuada sob tais condições, sem contar com a proteção para o motor, resultará em um desgaste excessivo, ocasionando um grande consumo de óleo. Quando for necessária a operação em atmosfera onde tiver poeira, o motor pode ser protegido por uma tomada de ar alternativa para o sistema de admissão, a qual inclui um filtro para poeira.

Esse tipo de filtro de ar consiste nor- malmente em um elemento filtrante, de uma porta e de um atuador, operados eletricamente. No momento em que o sistema de filtragem está em funcionamento, o ar é conduzido ao motor através de um painel com aletas que não está voltado diretamente para a corrente de ar. Por causa da localização da entrada de ar, uma quantidade considerável de poeira é removida na medida em que o ar é forçado a mudar o seu curso, entrando no duto.

Uma vez que as partículas de poeira são sólidas, têm a tendência de continuar a trajetória em linha reta. As partículas de poeira, que por

ventura são levadas para dentro das aletas são facilmente removidas pelo filtro. Em vôo, estando os filtros em funciona- mento, há que se considerar todas as possíveis condições em que possa ocorrer a formação de gelo, seja pelo seu acúmulo em superfícies, ou por congelamento do filtro, que venha a ser en- charcado por água de chuva.

Algumas instalações apresentam o filtro equipado com uma porta movida por carga de mola, que automaticamente passa à posição a- berta quando o filtro fica excessivamente blo- queado. Isto impede que o fluxo de ar seja inter- rompido quando ocorrer o bloqueio do filtro por formação de gelo ou acúmulo de sujeira. Outros sistemas utilizam uma proteção contra gelo ins- talada na entrada do ar filtrado. Essa proteção contra gelo consiste em uma tela grossa, áspera, localizada a uma pe- quena distância do ar filtrado. Nessa posição, a tela do filtro fica instalada diretamente na traje- tória do ar que está sendo aspirado, forçando-o a passar através, ou em torno da tela.

Quando se forma gelo na tela, o ar, que perdeu suas partículas pesadas de umidade, pas- sará contornando a tela congelada, entrando no filtro. A eficiência de qualquer sistema de filtro depende de sua manutenção e serviços adequa- dos. A remoção e limpeza periódica do filtro são essenciais para que se proporcione ao motor uma proteção satisfatória. INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DO SISTEMA DE ADMISSÃO

Durante todas as inspeções periódicas de rotina do motor, o sistema de admissão deve ser checado para constatar a existência ou não de rachaduras e vazamentos. Deve ser verificada a segurança da instalação de suportes em todas as unidades do sistema.

O sistema deve ser mantido limpo, uma vez que fibras de tecidos ou pedaços de papel podem vir a restringir o fluxo de ar, se entrarem nas tomadas de ar ou dutos.

Parafusos e porcas frouxos podem tam- bém causar sérios danos se passarem para den- tro do motor.

Em sistemas equipados com filtro de ar do carburador, deve haver uma inspeção regular do filtro.

Se estiver sujo, ou sem a película de óleo

2-10

Figura 2-8 Compressor e seções intermediárias e traseira.

Figura 2-9 Seções traseira e intermediária traseira do carter

2- 11

Carcaça intermediária traseira A carcaça intermediária traseira abriga o conjunto de engrenagens de acionamento do impulsor, e oferece suporte a um difusor de ale- tas (ver figura 2-9). A válvula seletora de velo- cidade do impulsor fica instalada em um apoio na porção superior esquerda da carcaça. Do flange de montagem do carburador, no topo da carcaça, desce um duto largo que leva o ar ad- mitido ao impulsor. A tubulação de transferência de combus- tível do carburador está ligada a uma passagem na carcaça, atrás do flange de montagem do carburador.

Essa passagem leva à válvula de alimen- tação de combustível, esta entrega combustível ao injetor, o qual mistura esse combustível com o ar admitido. O conjunto de invólucro e diafragma da válvula de alimentação de combustível fica ins- talado no lado dianteiro do flange do carbura- dor. Uma bomba de aceleração é fixada a um apoio no lado direito da carcaça. No ponto mais baixo do duto de ar do carburador, passagens usinadas descem até a válvula de dreno automático de combustível na parte inferior da carcaça, a qual drena qualquer quantidade de combustível que possa se acumu- lar enquanto é dada a partida no motor. A carcaça intermediária traseira guarda também as engrenagens de dupla velocidade e a válvula seletora de velocidade do impulsor. Tanto a embreagem de alta velocidade (8,47:1) como a de baixa (7,15:1) são montadas em cada um dos dois eixos, uma em cada lado do eixo impulsor.

Esses eixos são apoiados em suas pontas dianteiras por buchas, que estão na porção pos- terior da carcaça.

Os eixos são movidos pelas engrenagens de acionamento dos acessórios por meio de pinhões chavetados. Os cones são chavetados aos eixos da embreagem e, quando engrazados, acionam as engrenagens da embreagem, as quais, por sua vez, movem as engrenagens dentadas sobre o eixo do impulsor. A válvula seletora direciona óleo sob pressão para as câmaras de óleo, localizadas entre os cones e as engrenagens, tanto das duas embreagens de baixa como das duas de alta ve- locidade.

A pressão do óleo faz com que os cones engrazem os segmentos que, por sua vez, en- grazam as engrenagens de qualquer dos pa- res de embreagens que tenham sido seleciona- das para acionar o impulsor. O óleo, drenado das duplas de embreagens desengrazadas, é for- çado a ir para trás através da válvula seletora, sendo descarregado na carcaça intermediária posterior. Para que melhor se efetue a limpeza de sedimentos acumulados nas embreagens, há o equipamento com uma engrenagem transporta- dora; sendo que esta apresenta um dente a mais que a engrenagem de embreagem.

Um orifício de escoamento na própria engrenagem transportadora alinha-se, momen- taneamente, com cada um dos orifícios de esco- amento na engrenagem da embreagem corres- pondente. O óleo sob pressão dentro da embrea- gem engrazada é expulso, carregando consigo os sedimentos acumulados. SUPERALIMENTADORES ACIONADOS EXTERNAMENTE Os superalimentadores acionados exter- namente destinam-se a entregar ar comprimido à entrada do carburador ou da unidade de con- trole de ar/combustível de uma aeronave. Esses superalimentadores retiram sua força da energia dos gases de escapamento do motor, direciona- dos contra algum tipo de turbina. Por este moti- vo, são comumente chamados turbosuperali- mentadores. SISTEMA DE TURBOSUPERALIMEN- TADOR PARA GRANDES MOTORES CONVENCIONAIS Em aeronaves que voam a grandes alti- tudes, o superalimentador interno é suplementa- do por um turbosuperalimentador externo, acio- nado por uma porção dos gases de escapamento do motor da aeronave. Esse tipo de superalimentador é montado à frente do carburador, conforme mostra a figu- ra 2-10, para que possa pressurizar o ar na entrada do carburador.

Se a pressão do ar, que está entrando no carburador, é mantida a uma densidade próxi- ma a do nível do mar durante a subida da

2- 12

aeronave para altitude, não haverá nenhuma perda de potência como ocorre em aeronaves não equipadas com turbos. Entretanto, esse tipo de superalimentador impõe certas condições ao sistema de admissão, as quais não são necessá- rias em outras instalações de superalimentado- res. Na medida em que o ar se desloca atra- vés do turbo, sofre um aumento de temperatura causado pela compressão. Se a massa de ar quente não for adequa- damente resfriada antes de atingir o superali- mentador interno, o segundo estágio de supera- limentação produzirá na massa de ar uma tem- peratura final excessivamente elevada. O ar, nos sistemas de admissão equipados com turbos, é feito por um resfriador intermediário (figura 2-10), assim chamado porque resfria a massa de ar entre os estágios de compressão, ao invés de fazê-lo somente após o último estágio. O ar quente flui através dos tubos desse resfriador intermediário, de um modo semelhan- te ao fluxo da água dentro do radiador de um automóvel. Uma massa de ar fria externa, separada da massa de ar quente, é coletada e conduzida ao resfriador intermediário para que flua sobre os tubos, resfriando-os.

Figura 2-10 Sistemas de admissão com turbo-

superalimentador. Na medida em que a massa de ar de ad- missão flui através dos tubos, seu calor é remo- vido até atingir um grau de resfriamento, que

possa ser tolerado pelo motor sem que ocorra detonação do combustível.

O controle sobre a massa de ar de res- friamento é exercido pelas comportas do resfri- ador intermediário, que regulam a quantidade de ar que passa sobre, e em torno dos tubos cheios de ar quente. Um turbosuperalimentador típico é com- posto de três partes principais: (1) O conjunto do compressor; (2) O conjunto de turbina de gás; (3) A carcaça da bomba e dos rolamentos. Essas seções são mostradas na figura 2- 11. Além dos conjuntos principais, há uma pla- ca defletora entre a caixa do compressor e a turbina dos gases de escapamento, a qual dire- ciona o ar de resfriamento para a carcaça da bomba e dos rolamentos, protegendo o com- pressor do calor irradiado pela turbina. Em instalações onde não há quantidade suficiente do ar de resfriamento, o defletor é substituído por uma carenagem que recebe seu ar diretamente do sistema de admissão. O conjunto de compressão ("A" da figu- ra 2-11) é formado por um impulsor, um difusor e uma carcaça.

Para o sistema de admissão, o ar entra através de uma abertura circular situada no cen- tro da carcaça do compressor, onde ele é coleta- do pelas pás do impulsor, e onde adquire velo- cidade à medida que se desloca para frente em direção do difusor. As aletas do difusor direcionam o fluxo de ar, quando este deixa o impulsor e, também, converte a alta velocidade do ar em alta pres- são. A força motriz do impulsor vem da co- nexão do impulsor com o eixo da roda da turbi- na dos gases de escapamento. A esse conjunto completo chama-se rotor. O rotor gira sobre um rolamento de esfe- ra no lado posterior da bomba e num rolamento de roletes, no final da turbina. Esse rolamento suporta a carga radial (centrífuga) do rotor, e os rolamentos de esfera apóiam o rotor da seção do impulsor e suportam toda a carga de empuxo (axial) e parte da carga radial.

2- 15

(1) O controlador de pressão absoluta con- trola a pressão máxima de descarga do compressor ( 34± 0,5 in. Hg na altitude crítica, aproximadamente 16.000 pés); e

(2) O controlador de razão de mudança contro- la a taxa em que deve ser aumentada a pres- são de descarga do compressor do turboa- limentador

Figura 2-15 Esquema de um típico sistema turboalimentador.

SISTEMA TURBOALIMENTADOR RE- FORÇADO AO NÍVEL DO MAR Alguns sistemas turboalimentadores são projetados para operar desde o nível do mar até

sua altitude crítica. Esses motores, reforçados ao nível do mar, podem desenvolver mais potência que um motor sem turboalimentação.

A figura 2-16 é um esquema do sistema turboalimentador.

Figura 2-16 Controles do turboalimentador e sistema de desvio do escapamento.

2- 20

tamanho equivalente. A passagem de entrada de ar é correspondentemente maior. Além do mais, é mais crítica que uma tomada de ar de motor aspirado, no que se refe- re ao desempenho do motor e da aeronave, es- pecialmente em altas velocidades. Deficiências do duto resultam do aumen- to de perdas sucessivas, através de outros com- ponentes do motor. O duto de admissão de ar apresenta duas funções: uma para o próprio motor e outra para a aeronave. Em primeiro lugar, deve ser capaz de admitir o máximo possível de pressão da corren- te de ar livre, e conduzir essa pressão à frente do motor com um mínimo de perda de pressão ou de diferencial. Isto é conhecido como recupera- ção de ar de impacto, ou ainda, como "recupe- ração total de pressão". Em segundo lugar, o duto deve conduzir o ar uniformemente à entrada do compressor, com o mínimo possível de turbulência e varia- ção de pressão. No que se refere à aeronave, o duto deve reduzir ao mínimo o seu efeito de arrasto. Uma queda ou diferencial de pressão é causado pela fricção do ar ao longo das laterais do duto e pelas curvas no sistema. O fluxo suave depende do nível de tur- bulência ser mantido a um mínimo quando o ar entra no duto. O duto deve apresentar uma secção sufi- cientemente reta que possibilite em seu interior um fluxo de ar uniforme. A escolha da configuração de entrada do duto é determinada pela localização do motor na aeronave, e ainda, a velocidade do ar, altitu- de e atitude em que a aeronave é projetada para operar. Há dois tipos básicos de duto de admis- são: o duto de entrada única e o de entrada divi- dida. Qualquer que seja o tipo do duto, é es- sencial que a sua construção seja feita com mui- to cuidado; da mesma forma em que o reparo da entrada do duto requer bastante atenção e habi- lidade, pois é surpreendente como pequenas quantidades de distorção do fluxo de ar podem resultar em uma considerável perda de eficiên- cia do motor, ou podem ainda resultar em por um estol do compressor aparentemente inexpli- cável. Pontas de rebites que não estejam perfei- tamente faceadas, ou um trabalho mal realizado

na chapa de metal, podem comprometer total- mente o que, de outro modo, seria uma instala- ção de duto aceitável. Duto de entrada única O duto de entrada única é o mais simples e eficiente, devido a sua entrada ficar localizada diretamente à frente do motor e da aeronave, que podendo captar um fluxo de ar livre de tur- bulência. A figura 2-19 ilustra a posição do duto de entrada única em um avião monomotor tur- bojato. Além disso, o duto pode ser construído em configuração reta ou apresentando apenas algumas discretas curvaturas. Na instalação feita em avião monomotor, em que o motor é monta- do na fuselagem, o duto é necessariamente lon- go. Se por um lado, pode haver uma pequena queda de pressão ocasionada pelo comprimento do duto, essa condição é superada pelas caracte- rísticas que, por outro lado, permitem que haja no duto um fluxo de ar uniforme. Em instalações de multimotores, é ne- cessário que o duto seja curto, reto ou com um mínimo de curvatura. Embora o duto mais curto e sem curvaturas permita um mínimo de queda de pressão, o motor passa a ficar sujeito a sofrer os efeitos de turbulência na entrada da admissão de ar, particularmente em condições de baixa velocidade do ar ou acentuados ângulos de ata- que.

Figura 2-19 Aeronave com duto de entrada

única.

Duto de entrada dividida As exigências dos aviões monomotores de alta velocidade, nos quais o piloto senta-se na parte baixa da fuselagem e próximo ao nariz, são dificuldades impostas para a utilização do duto de entrada única.

2- 21

Pode ser necessária, então, alguma forma de duto de admissão com entrada dividida, com tomadas de ar nos dois lados da fuselagem. Esse duto dividido pode apresentar suas entradas nas raízes das asas, ou uma em cada lado da fuselagem, conforme mostra a Figura 2- 20. Qualquer desses tipos de duto oferece mais problemas ao projetista da aeronave do que os dutos de entrada única; por causa da dificuldade em se conseguir uma área de admissão de ar suficiente, que não venha a ser proibida devido à quantidade de arrasto que possa produzir. In- ternamente, o problema é o mesmo encontrado pelo duto de entrada simples, ou seja: o de cons- truir um duto que tenha um comprimento razoá- vel e, ao mesmo tempo, com o mínimo possível de curvaturas.

Figura 2-20 Dois tipos de dutos de entrada di-

vidida. A localização da entrada de ar na raiz da asa de uma aeronave, em que a asa esteja bas- tante deslocada para trás, oferece um problema de projeto porque, embora curto, o duto deve apresentar uma curvatura considerável que pos- sa entregar adequada demanda de ar para o compressor. Geralmente são utilizadas tomadas de ar nas laterais da fuselagem. Essas tomadas são

localizadas tão à frente quanto for possível, para permitir que haja uma curvatura gradativa em direção à entrada do compressor, trazendo as características do fluxo de ar para condições próximas daquelas encontradas no duto de en- trada simples. Uma série de pequenas hastes são, às vezes, colocadas na entrada de ar lateral para ajudar no direcionamento do fluxo de ar admiti- do, que deve continuar em linha reta para evitar turbulência. Duto de geometria variável A função principal de um duto de admis- são é fornecer a quantidade de ar adequada para o motor. Em um motor turbojato típico, a exi- gência de um fluxo de ar máximo são tais que o número "Mach" do fluxo de ar, diretamente acima da frente do motor fica em torno de 0,5 ou pouco menos. Portanto, sob praticamente todas as con- dições de vôo exceto decolagem e pouso, a ve- locidade do fluxo de ar deve sofrer uma redu- ção, antes que o mesmo ar esteja pronto para entrar no compressor. Para se conseguir isso, os dutos de admissão são projetados para funcionar como difusores e, assim, diminuir a velocidade do ar e aumentar a sua pressão estática. Para as aeronaves multimotoras subsôni- cas, um duto de admissão normal tem o seu ta- manho aumentado em direção à sua extremidade posterior, conforme ilustra a figura 2-21.

Figura 2-21 Entrada de ar subsônica divergente . Um difusor supersônico tem sua área progressivamente diminuída no sentido da con- tinuação do fluxo de ar. Desta forma, um duto de admissão supersônico seguirá a configuração geral até que a velocidade do ar admitido seja reduzida para Mach 1.0. A partir daí, a secção posterior do duto começará a ter sua área au-

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mentada, uma vez que esta parte deva funcionar como um difusor subsônico. (Ver a figura 2-22). Para aeronaves de velocidade muito alta, a área interna da configuração do duto será mo- dificada por dispositivos mecânicos, dependen- do do aumento ou diminuição de velocidade da aeronave. Um duto desse tipo é geralmente co- nhecido por duto de admissão de geometria va- riável. Dois métodos são utilizados para a difu- são do ar e diminuição da velocidade de seu fluxo em vôos supersônicos. Um método possí- vel é o de variar, a área ou geometria do duto de admissão, pelo uso de restritores móveis dentro do duto. Existe ainda um outro sistema que fun- ciona como um tipo de combinação de desvio variável de fluxo de ar que extrai do duto e à frente do motor, parte do ar admitido. Em al- guns casos utiliza-se a combinação de ambos os sistemas.

Figura 2-22 Entrada de ar supersônica. O outro método é a utilização de uma onda de choque na corrente de ar. Uma onda de choque é uma área estreita de descontinuidade em um fluxo de ar ou gás, durante a qual a velo- cidade, a pressão, densidade e temperatura do ar ou gás são submetidas a uma modificação brus- ca. Ondas de choque mais fortes produzem maiores alterações nas propriedades do ar ou do gás.

Uma onda de choque é deliberadamente colocada no fluxo supersônico do ar que está entrando no duto, por meio de algum tipo de restrição ou pequena obstrução que, automati- camente, projeta-se dentro do duto em vôos com um número "Mach" alto.

A onda de choque resulta na difusão do fluxo de ar, o qual, por sua vez, tem a sua velo- cidade reduzida.

Em pelo menos uma instalação de aero- nave é utilizada a combinação dos dois méto- dos, o de choque e de geometria variável, para se conseguir a difusão do fluxo de ar. O mesmo dispositivo que modifica a área do duto também

estabelece a onda de choque que, em seguida, irá reduzir a velocidade do ar que está sendo admitido para dentro do duto. A modificação na área do duto e a magnitude do choque são vari- adas automaticamente com a velocidade do ar na aeronave. Com a entrada de geometria variável, o zum- bido que às vezes ocorre na tomada de ar duran- te vôos com número Mach elevado, pode ser evitado alterando-se a o valor da variação da área de entrada, que será afetada durante a ope- ração do sistema de geometria variável.

O zumbido resulta da instabilidade do ar que ocorre quando a onda de choque é alterna- damente engolida e regurgitada na tomada de ar. Em condições severas, esse fenômeno pode cau- sar violentas flutuações de pressão da tomada de ar, que pode resultar em danos a sua estrutura ou, possivelmente, ao próprio motor. Um duto de geometria variável adequado irá eliminar o zumbido pelo aumento da estabi- lidade do fluxo de ar dentro do duto de admis- são. Entrada do compressor tipo boca de sino Embora não se trate de um duto, no sen- tido real da palavra, a entrada tipo boca de sino é geralmente instalada em um motor que está sendo calibrado em bancada de teste, de modo a levar o ar externo estático às aletas guias do bocal do compressor. Esse tipo de entrada de ar é facilmente instalado e removido, sendo projetado com o único objetivo de obter uma eficiência aerodi- nâmica bastante alta. Essencialmente, esta entrada de ar é um funil em forma de sino com bordas cuidadosa- mente arredondadas que praticamente não ofe- recem resistência ao ar.(Ver figura 2-23). A perda no duto é tão insignificante que é considerada zero. O motor pode, portanto, ser colocado em funcionamento sem as complica- ções resultantes das perdas comuns a um duto instalado na aeronave. Os dados de desempenho do motor, tais como potência nominal e consumo específico de combustível (a uma determinada potência) são obtidos pelo uso de uma entrada de compressor tipo boca de sino.

Geralmente, as entradas de ar são fixa- das com telas protetoras. Nesse caso, a eficiên- cia perdida à medida que o ar atravessa a tela

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Figura 2-29 Vista explodida do conjunto de

reforço do aquecedor pelo escapa- mento.

Os ejetores de escapamento consistem em um conjunto de garganta e duto ( throat and duct) que utilizam a ação bombeadora dos gases de escapamento, para induzir um fluxo de ar de resfriamento através de todas as partes do com- partimento do motor. Sistema de coletor anular de escapamento de motores radiais

Figura 2-30 Anel coletor de escapamento insta-

lado.

A figura 2-30 mostra o anel coletor de escapamento instalado em um motor radial de 14 cilindros. Esse anel é um conjunto de peças feitas de aço resistente à corrosão e manufatura- do em sete seções, cada peça coleta o escapa- mento de dois cilindros. As seções são graduadas por tamanho (figura 2-31). As pequenas ficam no lado inter- no e as maiores ficam no lado externo, na ponta onde o duto de cauda é conectado com o anel coletor.

Figura 2-31 Anel coletor de escapamento. Cada seção do anel coletor é presa por parafusos a uma garra (bracket) na seção do compressor do motor, e é parcialmente apoiada por uma luva de conexão entre as saídas do anel coletor e as saídas de escapamento do motor. O duto de cauda de escapamento é liga- do ao anel coletor por uma junção de expansão telescópica que apresenta folga suficiente para se efetuar a remoção dos segmentos desse anel, sem que o duto de cauda tenha que ser removi- do.O duto de cauda de escapamento é um con- junto de peças soldadas feitas de aço resistente à corrosão, que consiste em duto de cauda e, em algumas aeronaves, um trocador de calor tipo mufa. Conjunto de tubulação de escapamento e intensificador Alguns motores radiais são equipados com uma combinação de tubulação de escapa-

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mento e intensificador. Em um motor de 18 ci- lindros típicos, são utilizados dois conjuntos de escapamento e dois conjuntos de intensificado- res.

Cada conjunto de tubulação coleta os ga- ses de escapamento de nove cilindros, e descar- rega esses gases na ponta dianteira do conjunto intensificador. Os quatro tubos de cada conjunto de tubulação são conjuntos idênticos entre si, cada um recebendo gases de escapamento de dois cilindros (ver figura 2-32). A ordem de queima dos dois cilindros, que mandam gases de esca- pamento para cada tubo, é a mais separada pos- sível. Os cilindros da linha dianteira ficam co- nectados aos tubos por extensões. Esse tipo de tubulação de escapamento é manufaturado com aço resistente à corrosão, e apresenta apenas um acabamento simples de jato de areia ou de revestimento de cerâmica.

Figura 2-32 Instalação de um sistema de esca-

pamento. Os gases de escapamento são direciona- dos para dentro das bocas de sino dos intensifi- cadores.

Os intensificadores são projetados para produzir um efeito de tubo de Venturi para for- mar um fluxo de ar aumentado sobre o motor, intensificando seu resfriamento. A aleta do in- tensificador fica localizada em cada duto de

cauda. Quando a mesma está totalmente fecha- da, a secção transversal do duto de cauda fica reduzida em aproximadamente 45%.

As aletas do intensificador são operadas por um atuador elétrico, e indicadores adjacen- tes às chaves da aleta do intensificador, locali- zados na cabine de comando, mostram as suas posições.

As aletas podem ser movidas para a po- sição "fechada" com o intuito de diminuir a velocidade do fluxo através do intensificador, e com isso aumentar a temperatura do motor.

PRÁTICAS DE MANUTENÇÃO DO SISTEMA DE ESCAPAMENTO DO MOTOR CONVENCIONAL Qualquer pane no sistema de escapamen- to deve ser encarada como um problema sério. Dependendo da localização e do tipo de pane, uma falha no sistema de escapamento pode re- sultar em envenenamento da tripulação e passa- geiros, por ingestão de monóxido de carbono, perda parcial ou completa da potência do motor, ou ainda fogo na aeronave. As panes do sistema de escapamento geralmente atingem um índice máximo de ocor- rência quando a aeronave atinge a marca de 100 a 200 horas de operação. Mais de 50% de todas as panes de sistema de escapamento ocorrem dentro das 400 horas. Inspeção do sistema de escapamento Enquanto o tipo e a localização dos componentes do sistema de escapamento variam bastante, conforme o tipo da aeronave, as exi- gências de inspeção para a maioria dos sistemas de escapamento de motores convencionais man- têm-se bastante semelhantes. Os parágrafos a seguir incluem uma apreciação dos itens de ins- peção mais comuns para os sistemas de escapa- mento, e os procedimentos para todos os moto- res convencionais. A figura 2-33 mostra as áreas de inspeção primária de três tipos de sistemas de escapamento. Antes de se falar sobre a remoção e ins- talação dos sistemas de escapamento básicos, é preciso salientarmos uma precaução que deve ser tomada ao fazer a manutenção de qualquer sistema de escapamento que venha a ser men- cionado.

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Nunca devem ser utilizadas no sistema de escapamento, ferramentas galvanizadas ou com revestimento de zinco, e as peças do siste- ma de escapamento nunca devem ser marcadas com lápis grafite (por causa do chumbo). As marcas de chumbo, zinco ou galvani- zadas podem ser absorvidas pelo metal do sis- tema de escapamento quando aquecido, criando com isso uma alteração distinta em sua estrutura molecular. Essa alteração amolece o metal na área em que foi feita a marca, causando racha- duras; e finalmente uma pane.

Figura 2-33 Áreas de inspeção primária. Depois que um sistema de escapamen- to completo tiver sido instalado, a abertura de admissão de ar ou duto, as linhas de dreno de combustível, os flapes de refrigeração e todas as peças da carenagem do motor devem ser insta- ladas e fixadas. Depois que é realizada a inspe- ção de segurança desses itens, o motor é posto

em funcionamento para permitir que os gases de escapamento sejam aquecidos até as marcas de temperaturas operacionais normais. O motor é desligado e sua carenagem removida para expor o sistema de escapamento. Cada conexão fixada e de saída de esca- pamento deve ser inspecionada para se ave- riguar se há vazamento de gases. Um vazamento desse tipo é indicado por linhas de cor cinza ou pretas, de fuligem, verifi- cados na tubulação, na área do vazamento. Um vazamento de escapamento é geralmente resul- tante do alinhamento incorreto no encaixe das duas peças do sistema. Quando se identifica uma conexão de escape com vazamento, as gar- ras de fixação devem ser afrouxadas e as unida- des com vazamento devem ser reposicionadas para que haja um encaixe justo e correto. Após serem reposicionadas, as porcas do sistema devem ser apertadas novamente, o bas- tante para eliminar qualquer folga sem exceder o torque especificado. Se o ajuste feito pelo tor- que especificado não chega a eliminar as folgas, deve-se substituir tanto os parafusos quanto as porcas, pois esses devem provavelmente ter sofrido alongamento. Após terem seu ajuste feito pelo torque especificado, todas as porcas devem ser frenadas. Uma vez removida a carenagem do mo- tor, podem ser feitas todas as operações de lim- peza necessárias. Algumas unidades de escape são fabricadas recebendo apenas um jato de areia para o acabamento, outras poderão ter re- vestimento cerâmico. Os tubos com revestimen- to cerâmico devem ser limpos apenas com um desengordurante, e nunca devem ser limpos com jato de areia ou produtos alcalinos. Durante a inspeção do sistema de esca- pamento, deve ser dada uma atenção especial a todas as superfícies externas para averiguar se há rachaduras, mossas ou partes faltando. O mesmo cuidado se aplica para soldas, garras de fixação, suportes, alças de fixação de suportes, braçadeiras, juntas, flanges, vedações e peças flexíveis.

Cada curva deve ser examinada, assim como as áreas adjacentes às soldas; e qualquer área que apresente mossa ou áreas mais baixas no sistema devem ser inspecionadas, para se verificar se algum ponto está sendo desgastado ou perfurado, devido à corrosão interna pelos produtos resultantes da combustão ou por acú- mulo de umidade.

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Um furador de gelo ou outro instrumen- to pontiagudo similar pode ser útil na inspeção dessas áreas.

Caso haja necessidade, o sistema deve ser desmontado para a inspeção dos difusores e defletores internos.

Se um componente do sistema de escapamento estiver em local inacessível para uma inspeção visual completa, ou escondido por partes não removíveis, ele deve ser removido e checado para a detecção de possíveis vazamen- tos.

Geralmente, a melhor forma de executar essa tarefa é bloquear as aberturas dos compo- nentes, em seguida aplicar uma pressão interna adequada (aproximadamente 2 psi) e submergi- la em água.

Os vazamentos provocarão bolhas que poderão ser prontamente identificadas. Os procedimentos requeridos para uma inspeção de instalação são também observados durante a maioria das inspeções regulares.

A inspeção diária consiste em checar o sistema de escapamento geralmente exposto, para verificar se existem rachaduras, escamação, vazamento excessivo e peças de fixação frou- xas. Pane de silenciador e de trocador de calor Aproximadamente, metade de todas as panes de silenciador e de trocador de calor po- dem ser identificadas por rachaduras ou rupturas nas superfícies do trocador de calor, que é utili- zado como fonte de calor para a cabine e para o carburador. As panes na superfície do trocador de calor (geralmente na parede externa) permitem que os gases de escapamento saiam diretamente de dentro do sistema de aquecimento da cabine. Essas panes, na maioria dos casos, são causadas por rachaduras provenientes de fadiga por vi- bração ou temperatura nas áreas de concentra- ção de esforço. A pane nos pontos de solda, que ligam os pinos de transferência de calor, pode resultar em vazamento dos gases de escapamento.

Além do perigo oferecido pelo monóxi- do de carbono, a pane nas superfícies do troca- dor de calor pode permitir que os gases de esca- pamento sejam levados para dentro do sistema de admissão do motor, provocando um supera- quecimento e perda de potência.

Panes no "Stack" e na tubulação de escapa- mento As panes da tubulação de escapamento são geralmente resultantes de fadiga nos pontos que receberam solda ou fixação, como por e- xemplo conexões, flange, "stack" para tubula- ção, no duto de alimentação cruzada ou no si- lenciador.

Embora essas panes apresentem em pri- meiro lugar o perigo de fogo, apresentam tam- bém os problemas com monóxido de carbono. Os gases de escapamento podem entrar na cabine através de vedações defeituosas ou inadequadas em aberturas na parede de fogo, de dispositivos na estrutura da asa, portas e abertu- ras na raiz da asa. Panes no silenciador interno As panes internas (defletores, difusores, etc.) podem causar perda de potência do motor parcial ou completa, uma vez que restringem o fluxo dos gases de escapamento. Ao contrário de outras panes, a erosão e carburação devidas às condições térmicas extremas, são as causas principais das panes internas. Retorno de chama do motor e combustí- vel não queimado, dentro do sistema de esca- pamento, são provavelmente fatores que contri- buem para essas panes. Além disso, áreas particularmente quen- tes como resultantes de um fluxo de gases de escapamento não uniforme, podem vir a causar queima, abaulamento ou ruptura da parede ex- terna do silenciador. Sistemas de escapamento com turboalimen- tador Quando há um sistema turboalimentador (ou um turbosuperalimentador) o sistema de escapamento do motor opera sob uma condição de pressão e temperatura grandemente aumenta- da. Portanto, devem ser tomadas precauções extras no cuidado e manutenção do sistema de escapamento. Durante a operação em altitude com alta pressão, o sistema de escapamento é mantido ao nível do mar ou próximo a esses valores. Devi- do à pressão diferencial, quaisquer vazamentos no sistema permitirão que os gases de escapa- mento saiam com a intensidade de um maçarico,

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podendo causar severos danos às estruturas ad- jacentes. Uma causa comum de mal funciona- mento desse tipo são os depósitos de coque (a- cúmulo de carbono) na unidade da comporta de escapamento, provocando um funcionamento errado do sistema. Um acúmulo de depósito excessivo pode fazer com que a válvula da comporta de esca- pamento fique presa na posição "fechada", cau- sando uma condição de sobrepressão ( overbo- ost). O acúmulo de depósito de coque no pró- prio turbo pode causar uma perda gradativa de potência em vôo; e uma leitura de baixa pressão antes da decolagem. A experiência tem mostra- do que a remoção dos depósitos de carbono, feita periodicamente, é necessária para que o máximo de eficiência seja mantido. Limpa-se, repara-se, usina-se e ajustam-se os componentes e controles do sistema, sempre de acordo com as indicações de procedimentos aplicáveis feitas pelo fabricante. Sistema com intensificador de escapamento Os sistemas de escapamento equipados com tubos intensificadores deveriam ser inspe- cionados periodicamente a intervalos regulares para manter seu perfeito alinhamento, segurança da instalação e de suas condições gerais. Mesmo onde os tubos intensificadores não contêm su- perfícies trocadoras de calor, a inspeção deve ser feita para detecção de rachaduras, assim como em todo o sistema de escapamento. Ra- chaduras em tubos intensificadores podem apre- sentar uma condição de fogo ou de perigo, devi- do ao monoxido de carbono que pode entrar nas áreas da nacele, asa e cabine. Reparos no sistema de escapamento É recomendação geral que partes do sis- tema de escapamento que vierem a receber repa- ros tais como suportes, silenciadores, cone de cauda, etc., sejam substituídos por peças novas ou recondicionadas. No sistema de escapamen- to, os reparos por solda são complicados pela dificuldade de se identificar com precisão o me- tal base, para que possam ser selecionados os materiais de reparo mais adequados. Alterações na composição e na estrutura de granulação do metal básico original vem a dificultar o reparo.

Entretanto, quando os reparos com solda são necessários, deve-se tomar o cuidado de manter os contornos originais; o alinhamento do sistema de escapamento não deve ser deformado ou afetado. Marcas de reparo ou gotas de solda que se projetem internamente não são aceitá- veis, uma vez que podem se constituir em pon- tos de acúmulo de calor e, também, restringir o fluxo dos gases de escapamento. Durante o reparo ou substituição de componentes do sistema de escapamento, sem- pre devem ser utilizadas as peças de fixação e ferramentas adequadas. Porcas de aço ou de baixa temperatura, e que se fecham por si mes- mas (de auto-aperto), não devem ser substituí- das por porcas de trava utilizadas pelo fabrican- te, feitas de latas e especiais para altas tempera- turas. Nunca se deve reutilizar vedações ve- lhas. Quando torna-se necessário desmontar o sistema de escapamento, as vedações usadas devem ser substituídas por novas, e do mesmo tipo, fornecidas pelo fabricante. DUTOS DE ESCAPAMENTO DO MOTOR A TURBINA O termo "duto de escapamento" aplica- se a tubulação de escapamento do motor, ou duto do cone de cauda, o qual conecta a saída da turbina ao bocal de jato de escapamento de um motor que não apresenta pós-combustor. Embo- ra o pós-combustor possa também ser conside- rado como um tipo de duto de escapamento, a pós-combustão em si é um outro assunto a ser posteriormente discutido neste capítulo. Se os gases de escapamento de um motor pudessem ser descarregados diretamente ao ar externo, em uma direção axial exata em relação à saída da turbina, o duto de escapamento pode- ria não ser necessário. Isso, contudo, não é o que ocorre na prática; uma quantidade total de empuxo maior pode ser obtida do motor, desde que os gases sejam descarregados da aeronave a uma velocidade maior que a permissível na saí- da da turbina. Por este motivo é acrescentado um duto de escapamento que tanto coleta como direciona o fluxo de gás em linha reta, à medida que esse deixa a turbina, aumentando, desta forma, a velocidade dos gases antes que sejam descarregados no bocal de escapamento, localizado na parte posterior do duto. O aumen- to de velocidade dos gases aumenta também sua

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energia e, consequentemente, o empuxo resul- tante. Um duto de escapamento do motor é geralmente chamado de duto do cone de cauda do motor, embora o duto seja, na verdade, es- sencialmente uma tubulação simples, cônica ou cilíndrica, feita de aço inoxidável. Seu conjunto inclui um cone de cauda do motor e estruturas dentro do cone. O cone de cauda e sua estrutura reforçam o duto, proporcionam um direciona- mento axial ao fluxo dos gases de escapamento, dando também a esse mesmo fluxo mais uni- formidade. Imediatamente após a saída da turbina, e usualmente logo à frente do flange, onde o duto de escape é conectado, encontram-se os senso- res de pressão de descarga da turbina. Uma ou mais sondas são inseridas no duto de escapa- mento para que possam fornecer uma amostra- gem adequada da pressão dos gases de escapa- mento. Em motores grandes não se mede a tem- peratura interna na entrada da turbina (por difi- culdades práticas que isso apresenta), e, portan- to, o motor costuma receber instrumentos senso- res que meçam a temperatura dos gases de esca- pamento na saída da turbina. Bocal de escapamento convergente conven- cional Dá-se o nome de bocal de escapamento (Figura 2-34) a abertura posterior do duto de escapamento da turbina de um motor. O bocal atua como um orifício cujo diâmetro determina densidade e velocidade dos gases de escapa- mento quando esses deixam o motor.

Figura 2-34 Áreas de escapamento convergente

convencional.

Na maioria dos motores sem pós- queimador, a área do bocal de escapamento é bastante crítica. O ajuste nessa área modifica tanto o desempenho do motor como a tempera- tura dos gases de escapamento. Em alguns mo- tores, o ajuste para que se obtenha a correta temperatura dos gases de escapamento é reali- zado com a alteração da área do bocal de esca- pamento.

Quando isso for necessário, pequenos compensadores que podem ser envergados, con- forme o caso requeira, são colocados na abertu- ra do bocal de escapamento; ou ainda; podem ser fixadas em torno do perímetro do bocal, pe- quenas peças chamadas " mice" que modificam sua área. Bocal de escapamento convergente/ divergen- te Sempre que a razão de pressão do motor for bastante alta para produzir velocidades de gases de escapamento, que possam exceder a Mach 1 no bocal de escapamento do motor, mais empuxo pode ser ganho com o uso de um bocal do tipo convergente/divergente (Figura 2- 35). A vantagem desse bocal é maior com os números Mach altos por causa de uma razão de pressão mais alta resultante ao passar pelo bocal de escapamento.

Figura 2-35 Duto de escapamento convergente

- divergente. Para garantir que o peso ou volume constante de gás fluirá por um determinado pon- to após a velocidade sônica ter sido atingida, a porção posterior do duto de escapamento su- persônico é aumentada para acomodar o peso ou volume adicionais de um gás que fluirá a

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razões supersônicas. Se isto não for feito, o bo- cal não operará eficientemente. Esta seção do duto de escapamento é conhecida como diver- gente. Quando se utiliza um duto divergente em combinação com um duto de escapamento con- vencional, o conjunto é então chamado duto de escapamento convergente/divergente ou bocal "C-D"; em que a seção convergente é destinada a trabalhar o fluxo de gases, enquanto, esse se mantém subsônico, e entrega os gases à gargan- ta do bocal no ponto em que atingem velocidade sônica.

A seção divergente trabalha os gases, aumentando-lhes mais a velocidade, no ponto em que deixam a garganta e tornam-se supersô- nicos.

SISTEMA DE ESCAPAMENTO DE TUR- BOÉLICE Em um sistema de escapamento turboé- lice típico, os gases de escapamento são dire- cionados da seção da turbina do motor para a atmosfera, através de um conjunto do duto do cone de cauda.

Em uma instalação típica, o conjunto do cone de cauda é montado na nacele e fixado em sua extremidade dianteira, à parede de fogo. A seção dianteira do cone de cauda tem a forma afunilada; e circunda, sem, entretanto ter conta- to com a seção de escapamento da turbina.

Essa configuração forma um espaço anu- lar que serve como ejetor de ar para a massa de ar que envolve a seção quente do motor. Assim que os gases de escapamento em alta velocidade entram no duto de cauda, é produzido um efeito de baixa pressão que faz com que o ar em torno da seção quente do motor flua através do espaço anular para dentro do duto de cauda. Um duto de cauda deste tipo é geralmen- te fabricado em duas seções (ver Figura 2-36); tanto a dianteira de forma afunilada quanto a traseira são feitas de aço resistente à corrosão, e uma braçadeira resistente a altas temperaturas e à corrosão mantém as duas partes unidas em uma junção a prova de gás.

O flange de montagem soldado à extre- midade dianteira da seção do duto de cauda en- caixa-se ao lado da parede de fogo, que está mais próxima do motor, e é fixada a esta por parafusos.

Figura 2-36 Tubos de escapamento de turboéli-

ce, de duas seções. Uma seção integral de foles permite a expansão entre a parede de fogo e dois disposi- tivos fixos com rolamentos, os quais podem ser ajustados para deslocar o duto de cauda em um plano vertical. A seção posterior do duto de cauda é presa a estrutura da aeronave por dois braços de suporte, um em cada lado. Os braços de suporte são fixados à superfície superior da asa, de tal modo, que seja permitido o movimento à frente e para trás, compensando a expansão. O conjunto do duto de cauda é envolto em uma manta isolante, que visa proteger a área circundante do alto calor produzido pelos gases de escapamento. Algumas mantas podem ser feitas de aço inoxidável laminado em seu exte- rior e de fibra de vidro no interior. REVERSORES DE EMPUXO O difícil problema de parar a aeronave após o pouso aumenta muito com as velocidades do ar e pesos brutos cada vez maiores, fato co- mum entre as aeronaves modernas, que têm suas áreas de asa aumentadas assim como suas velo- cidades de pouso. Em muitos casos, não se pode mais confiar inteiramente apenas na freagem das rodas como recurso para reduzir a velocida- de da aeronave dentro de uma distância razoá- vel, imediatamente após o toque. A hélice de passo reverso conseguiu resolver a questão para os motores convencionais e para as aeronaves impulsionadas por motores turboélice. As aero- naves comerciais turbojato, entretanto, precisam contar com a reversão do empuxo produzido pelos motores. Um reversor de empuxo do motor (ver figura 2-37) não apenas proporciona uma força de frenagem de velocidade no solo, mas tam-

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bém quando for aplicável, é um recurso desejá- vel para uso em vôo antecedendo ao pouso. Al- gumas formas de reduzir a velocidade do ar e aumentar a razão de descida, tal como um freio, são quase uma necessidade para as aeronaves turbojato que então utilizam o freio aerodinâmi- co ou um reversor de empuxo que possa ser operado enquanto o avião está no ar.

Figura 2-37 Operação do reversor de empuxo.

Muitas variedades de reversor de empu- xo já foram propostas, e um grande número de- las já foi testado, alcançando um considerável grau de sucesso. O tipo mais eficiente de rever- sor de empuxo pode ser classificado em duas categorias: do tipo de bloqueio mecânico e blo- queio aerodinâmico. O bloqueio mecânico é realizado pela colocação de uma obstrução re- movível no fluxo dos gases de escapamento, geralmente bem afastado da parte posterior do bocal. Os gases de escapamento do motor são bloqueados e desviados a um ângulo convenien- te voltado para a direção reversa por meio de um cone invertido. No reversor de empuxo do tipo de blo- queio aerodinâmico, finos aerofólios ou obstru- ções são colocados no fluxo do gás, tanto ao longo do comprimento do duto de escapamento, como imediatamente atrás do bocal.

Em uma adaptação de reversor aerodi- nâmico, aletas dentro do duto criam um turbi- lhonamento dos gases para que sigam em mo- vimento centrífugo, em uma sequência de aletas rotativas. Pelo menos um modelo de aeronave, dentre as de tipo turbojato em uso comercial atualmente, faz uso de uma combinação de re- versores do tipo de bloqueio mecânico e aerodi- nâmico. Um reversor de empuxo não deve afetar a operação do motor, esteja ele sendo utilizado, ou não. Deve ser capaz de suportar altas tempe- raturas, ser mecanicamente forte e ter um peso relativamente leve, confiável e "à prova de fa- lhas". Não estando em uso, não deve se tornar um acréscimo apreciável à área frontal do mo-

tor, e deve estar continuando a linha aerodinâ- mica da nacele. Para satisfazer um mínimo dos requisitos de frenagem após o pouso, um reversor de em- puxo deve ser capaz de produzir uma potência de reverso de pelo menos 50% da força à frente total que o motor tem capacidade de proporcio- nar. O reversor de bloqueio mecânico tipo concha (Figura 2-38) satisfaz adequadamente a maioria destes requisitos e, em um formato ou outro, tem sido adotado para uso em motores sem pósqueimador. Em posições da manete de potência a- baixo de marcha lenta, o reversor operará para formar uma barreira de desvio na passagem dos gases de escapamento, o que, por sua vez, anula e reverte a potência à frente produzida pelo mo- tor. As posições da manete de potência abaixo de marcha lenta podem fazer com que o motor acelere em quantidades controláveis até atingir rpm total, de tal modo que a força de reversão parcial ou total pode ser utilizada conforme a necessidade. Quando o reversor não está em uso, a concha se retrai ficando guardada em encaixe perfeito em torno do duto de escapamento do motor, geralmente formando a seção posterior da nacele. A maioria dos reversores de empuxo em uso atualmente, está combinada com um silenciador de escapamento do motor.

Figura 2-38 Bloqueio de ruído do escapamento

de um turbojato. SUPRESSORES DE RUÍDO DO MOTOR Uma aeronave, impulsionada por gran- des motores turbojato, requer algum tipo de dispositivo silenciador de ruído para os gases de escapamento do motor, quando está operando em aeroportos localizados em/ou próximos a áreas densamente povoadas.

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Comparado com o ruído verificado em outras porções do fluxo de jato, o ruído nessa fase apresenta uma frequência muito mais baixa.

À medida que a energia do fluxo de jato é finalmente dissipada em grandes espirais de turbulência, uma porção maior da energia é convertida em ruído. O ruído gerado na disposi- ção dos gases de escape está a uma frequência próxima do ponto mais baixo da faixa audível. Quanto mais baixa for a frequência do ruído, maior será a distância que ele percorrerá. Isto significa que os ruídos de baixa frequência alcançarão um indivíduo no solo em um volume maior que o dos ruídos de alta frequência, sendo por isso alvo de maiores objeções.

O ruído de alta frequência é enfraqueci- do mais rapidamente que o de baixa frequência, pela distância e interferência dos edifícios, ter- reno e distúrbios atmosféricos.

Uma buzina de nevoeiro, por exemplo, com o seu timbre grave, de baixa frequência, pode ser ouvida a uma distância muito maior que a estridente alta frequência de um apito, muito embora ambos possam ter o mesmo vo- lume (decibéis) em suas fontes. Os níveis de ruído variam com a potên- cia do motor e são proporcionais à quantidade de trabalho feito pelo motor com o ar que passa através dele.

Um motor que tenha um fluxo de ar rela- tivamente baixo mas com alto empuxo, devido à descarga da turbina (gases de escapamento) com alta temperatura, alta pressão e/ou um pós- queimador, irá produzir um fluxo de gás de alta velocidade e, consequentemente, altos níveis de ruído.

Um motor maior, trabalhando mais ar, será mais silencioso à mesma potência. Assim, o nível de ruído pode ser consideravelmente redu- zido pela operação do motor a baixos ajustes de potência, e os motores grandes operando em potência parcial serão menos ruidosos que os motores operando em regime de potência total. Comparado a um turbojato, a versão turbofan do mesmo motor será mais silenciosa durante a decolagem. O nível de ruído produzido por um mo- tor tipo "fan" é menor, principalmente porque as velocidades dos gases de escapamento, ejetados no duto de cauda do motor, são menores que aquelas constatadas em um turbojato de mesmo tamanho.

Os motores turbofan requerem uma tur- bina maior que proporcione força adicional para acionar o "fan". A turbina grande, que costuma apresen- tar um estágio adicional reduz a velocidade do gás e, com isso, reduz o ruído produzido, porque o ruído do gás de escapamento é proporcional à sua velocidade. Vista separadamente, o escapamento do fan ocorre em velocidade relativamente baixa e, portanto, não cria um problema de ruído. Por causa das características do ruído de baixa frequência que o faz deixar um rastro de alto volume, uma redução de ruído eficiente para uma aeronave turbojato precisa ser conse- guida pela reavaliação do padrão de ruído, ou pela modificação da frequência do ruído emitido pelo bocal do jato. Os supressores de ruído em uso atual- mente podem ser tanto do tipo de perímetro corrugado, mostrado na figura 2-41; ou do tipo multitubular, mostrado na figura 2-42. Ambos os tipos de supressores dividem o fluxo principal e único de gases de escapa- mento em um número de fluxos de jato meno- res. Isso aumenta o perímetro total da área do bocal de escapamento e, ao mesmo tempo, re- duz o tamanho dos redemoinhos criados quando os gases são dissipados na atmosfera. Embora a energia de ruído total perma- neça inalterada, a frequência é consideravelmente elevada. O tamanho dos redemoinhos assume uma escala menor com o tamanho do fluxo de escapamento.

Figura 2-41 Vista traseira de um supressor de

ruído de perímetro corrugado.

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Sistema de Admissão e Escapamento - Capítulo 2º da Apostila de GMP para técnicos - Docsity

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Microsoft Word - CAP-2 Sist Admissao e Escap..DOC 2-2 mada de ar está localizada na corrente de ar pressurizada pela hélice; de modo a forçá-lo para dentro do sistema de admissão, dando-lhe um efeito de ar de impacto.

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Admissão Variável - MotorConsult - Consultoria e Formação Automóvel

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Admissão Variável

O que é?

Artifício tecnológico que permite melhorar o desempenho do motor quer em baixa, quer em alta rotação. É conseguido através da utilização de dois tipos de condutas que transportam o ar do exterior para o interior do motor. Se tivermos uma mangueira de jardim muito enrolada, a água tem mais dificuldade em sair, exercendo turbulência no seu interior. Se a mangueira estiver bem desenrolada, a água tem um escoamento mais rápido para o exterior. É este tipo de fenómeno que se utiliza nos sistemas de admissão variável.

Para que serve?

Existem dois tipos de conduta que transportam o ar exterior para o interior dos cilindros - uma mais contorcida (enrolada) e outra mais comprida e "mais esticada, sem grandes curvas e perturbações" para facilitar a chegada do ar ao interior do motor. A baixa rotação do motor, o ar percorre a conduta mais pequena e contorcida que, por este facto atinge maior turbulência na chegada ao interior do motor, criando maior força na combustão a baixa rotação, melhorando o binário e ajudando o veículo a recuperar melhor a sua aceleração. Quando o motor atinge uma rotação média/ alta(velocidade de cruzeiro) a necessidade de ar para o interior é maior, pelo que a segunda conduta (mais comprida) abre para facilitar a sua entrada e ajudar ao desempenho do motor nesta faixa de rotações.

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Admissão Variável - MotorConsult - Consultoria e Formação Automóvel

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O que é? Artifício tecnológico que permite melhorar o desempenho do motor quer em baixa, quer em alta rotação. É conseguido através da utilização de dois tipos de condutas que transportam o ar do exterior para o interior do motor. Se tivermos uma mangueira de jardim muito enrolada, a água tem mais dificuldade em sair, exercendo turbulência no seu interior.