AERONAVES E MOTORES -> Capítulo VII - Motores a Pistão (Parte 1/3)

CAPÍTULO VII

MOTORES 
A
PISTÃO

Parte 1/3

Conceito - O motor a pistão é usado praticamente em todos os aviões de pequeno porte. Sua constituição é semelhante à dos motores dos automóveis, porém com refinamentos necessários às finalidades aeronáuticas.


Principio de Funcionamento - O motor a pistão aproveita a energia da queima do combustível do interior de um cilindro, onde os gases da combustão impulsionam um pistão. O movimento do pistão é transformado em movimento de rotação através de uma biela acoplada a um eixo de manivelas. O motor funciona através da sucessão dos impulsos sobre o pistão, conforme veremos posteriormente.

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Os motores a pistão podem ser classificados em dois grandes grupos:

1. Motores a Quatro Tempos;
2. Motores a Dois Tempos;

O MOTOR A 

QUATRO TEMPOS

O significado da denominação "motor a quatro tempos" ficará claro mais abaixo. A figura abaixo mostra as principais partes que compões esse motor:

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PONTO MORTOS E CURSOS

Durante seu movimento no interior do cilindro, o pistão atinge dois pontos extremos que são o Ponto Morto Alto (PMA) e o Ponto Morto Baixo (PMB). A distância entre os dois pontos mortos chama-se Curso.

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O FUNCIONAMENTO DO MOTOR A QUATRO TEMPOS

O motor a pistão não parte por si só. É preciso girá-lo algumas vezes até ocorrer a primeira combustão no cilindro. O funcionamento do motor ocorre através da repetição de ciclos. Um ciclo é formado pela primeira sequência de quatro etapas denominadas tempos, durante os quais ocorrem as chamadas seis fases.



PRIMEIRO TEMPO: ADMISSÃO

O primeiro tempo chama-se "admissão" e corresponde ao movimento do pistão do PMA (Ponto Morto Alto) para o PMB (Ponto Morto Baixo) com a válvula de admissão aberta. 

Nesse tempo, ocorre a primeira fase, que chama-se também "admissão", por que o pistão aspira a mistura de ar e gasolina para dentro do cilindro.

Quando o pistão chega ao PMB, a válvula de admissão fecha-se, e a mistura fica presa dentro do cilindro.

O mecanismo que abre e fecha as válvulas chama-se  sistema de comando de válvulas, e será estudado posteriormente.

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SEGUNDO TEMPO: COMPRESSÃO

O segundo tempo chama-se "compressão", e corresponde ao movimento do pistão do PMB (Ponto Morto Baixo) para o PMA (Ponto Morto Alto) com as duas válvulas fechadas.

Nesse tempo, ocorre a segunda fase, que chama-se também "compressão", por que o pistão comprime a mistura de ar e gasolina que ficou presa dentro do cilindro.

A primeira vista, a compressão parece ser um desperdício de trabalho mas, sem a mesma, a combustão produziria pouca potência mecânica e a energia do combustível se perderia sob forma de calor.

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TERCEIRO TEMPO: TEMPO MOTOR

Antes do terceiro tempo, ocorre a 3º Fase, denominada "Ignição", quando a vela produz uma faísca, dando início a 4º Fase, que é a "Combustão".

O terceiro tempo (Tempo Motor), corresponde à descida do pistão do  PMA para o PMB, provocada pela forte pressão dos gases queimados que se expandem.

Essa é a 5º Fase de funcionamento do motor, e chama-se "Expansão". O motor pode agora funcionar sozinho, pois o impulso dado à hélice é suficiente para mantê-lo girando até a próxima combustão.

QUARTO TEMPO: ESCAPAMENTO

O quarto tempo chama-se "escapamento", "escape" ou "exaustão", e corresponde à subida do pistão do PMB para o PMA com a válvula de escapamento aberta. Nesse tempo ocorre a 6º Fase, que chama-se também "escapamento", porque os gases queimados são expulsos do cilindro pelo pistão.

Quando este chega a PMA, a válvula de escapamento fecha-se, encerrando o primeiro ciclo e então tudo se repete na mesma sequência.

NOTAS:

1. Podemos dizer que o tempo é o conjunto das fases que ocorrem quando o pistão percorre um curso. 

1. Em homenagem ao(s) seu(s) idealizador(es), este ciclo de quatro tempos chama-se ciclo de Otto (ou ciclo Otto-Beau de Rochas) .

Abaixo um vídeo mostrando os tempos e as fases de um motor de quatro tempos;