Estudo para a ANAC · GMP

Motores Alternativos na prova da ANAC

Entender como funciona o motor ALTERNATIVO (a pistão): o ciclo de QUATRO TEMPOS (admissão, compressão, combustão e escapamento), como o movimento de sobe-e-desce dos pistões vira rotação no virabrequim para girar a hélice, os componentes principais (cilindro, pistão, biela, virabrequim, válvulas e comando) e as configurações mais comuns (oposto, radial, em linha e em V), além das noções de ignição e refrigeração.

Motor radial visto de frente, com os cilindros dispostos em estrela, aletas de refrigeração, varetas e balancins
Motor radial visto de frente, com os cilindros dispostos em estrela, aletas de refrigeração, varetas e balancins

O que cai na prova

Na prova: a ordem dos quatro tempos e qual deles gera força (a combustão); o que acontece com as válvulas em cada tempo; o que são PMS e PMI; que 4 tempos = 2 voltas do virabrequim; a função de biela e virabrequim; e as configurações (oposto, radial, em linha, V). Na oficina: base para compressão, válvulas, ignição, ordem de ignição e diagnóstico de marcha irregular.

Conceito central

O motor alternativo transforma a combustão em ROTAÇÃO. Dentro de cada cilindro, a queima da mistura ar-combustível empurra o PISTÃO para baixo; a BIELA liga o pistão ao VIRABREQUIM e converte o movimento alternativo (sobe-e-desce) em movimento rotativo, que gira a hélice. Tudo segue o ciclo de QUATRO TEMPOS (Otto): admissão, compressão, combustão (o único tempo que produz força) e escapamento. Como só um tempo gera força, usam-se vários cilindros para o giro ficar suave. Um ciclo completo de 4 tempos leva DUAS voltas do virabrequim.

Motor radial em corte didático, mostrando o virabrequim, as bielas e a engrenagem de redução
Motor radial em corte didático, mostrando o virabrequim, as bielas e a engrenagem de redução

Na prática, na oficina

Conhecer o ciclo orienta a manutenção: o teste de compressão avalia a vedação do cilindro (anéis e válvulas) que o ciclo depende; a folga de válvulas e o comando definem o momento certo de abrir/fechar; a ignição precisa acender no fim da compressão. O mecânico inspeciona cilindros, pistões e anéis, válvulas e guias, biela e mancais, e cuida da refrigeração (aletas limpas no motor a ar). Detonação e pré-ignição são panes ligadas à combustão. Folgas, torques e limites vêm sempre do manual.

Motor radial Wright R-3350 seccionado em hangar, com o interior do cárter e o trem de engrenagens à vista
Motor radial Wright R-3350 seccionado em hangar, com o interior do cárter e o trem de engrenagens à vista

Glossário técnico

Ciclo de quatro tempos (Otto)
admissão, compressão, combustão e escapamento
PMS (ponto morto superior)
posição mais alta do pistão no cilindro
PMI (ponto morto inferior)
posição mais baixa do pistão no cilindro
Pistão
peça que sobe e desce no cilindro, empurrada pela combustão
Anéis do pistão
vedam a câmara (compressão) e controlam o óleo
Biela
liga o pistão ao virabrequim
Virabrequim (eixo de manivelas)
converte o sobe-e-desce em rotação e gira a hélice
Válvula de admissão
deixa entrar a mistura ar-combustível
Válvula de escape
deixa sair os gases queimados
Eixo de comando (cames)
abre e fecha as válvulas no momento certo
Tempo de potência
o único tempo que gera força (a combustão)
Motor oposto (boxer)
cilindros opostos na horizontal; comum em aviação leve
Motor radial
cilindros dispostos em estrela ao redor do virabrequim
Detonação / pré-ignição
combustões anormais que danificam o motor

Glossário português–inglês

PortuguêsInglês técnico
Motor alternativo / a pistãoReciprocating engine
PistãoPiston
CilindroCylinder
HélicePropeller
Ciclo de quatro temposFour-stroke cycle
Ciclo OttoOtto cycle
Ponto morto superior (PMS)Top dead center (TDC)
Ponto morto inferior (PMI)Bottom dead center (BDC)
Anéis do pistãoPiston rings
CabeçoteCylinder head
BielaConnecting rod
Virabrequim / eixo de manivelasCrankshaft
Movimento alternativoReciprocating motion
RotaçãoRotation
Válvula de admissãoIntake valve
Válvula de escapeExhaust valve
Eixo de comando / camesCamshaft
Tucho / balancimLifter / rocker arm
AdmissãoIntake
CompressãoCompression
Combustão / potênciaPower
EscapamentoExhaust
Motor oposto (boxer)Opposed engine
Motor radialRadial engine
Motor em linhaInline engine
Motor em VV engine
DetonaçãoDetonation
Pré-igniçãoPre-ignition
Hélice (zona de perigo)Propeller danger zone

Questões comentadas de Motores Alternativos

Cinco questões escolhidas entre as que mais caem, com gabarito comentado. As outras 10 do banco ficam dentro da plataforma.

1. Em um motor radial, o óleo que se acumula nos cilindros inferiores antes da partida pode causar:
  1. calço hidráulico, com o óleo travando o pistão na partida
  2. pré-ignição, com a mistura inflamando antes da centelha
  3. detonação, com a mistura explodindo depois da centelha
  4. sobrevelocidade, com a rotação subindo acima do limite
Gabarito: alternativa A — calço hidráulico, com o óleo travando o pistão na partida

O óleo é incompressível; acumulado no cilindro inferior, ele trava o pistão na partida — é o calço hidráulico, que pode entortar a biela.

2. Sinais como detonação e pré-ignição estão associados principalmente ao tempo de:
  1. combustão/expansão, quando a mistura é queimada no cilindro
  2. admissão, quando a mistura fresca entra no cilindro
  3. escape, quando os gases queimados saem do cilindro
  4. lubrificação, quando o óleo circula em torno do cilindro
Gabarito: alternativa A — combustão/expansão, quando a mistura é queimada no cilindro

São anomalias da queima da mistura, que ocorre na fase de combustão/expansão do ciclo.

3. A detonação prolongada pode provocar:
  1. danos ao pistão, cilindro e anéis, além de perda de potência do motor
  2. aumento da vida útil do pistão, cilindro e anéis, além de mais potência do motor
  3. economia de combustível no pistão, cilindro e anéis, além de menos consumo do motor
  4. melhor refrigeração do pistão, cilindro e anéis, além de menor temperatura do motor
Gabarito: alternativa A — danos ao pistão, cilindro e anéis, além de perda de potência do motor

Os picos de pressão e calor da detonação danificam os componentes internos.

4. O consumo excessivo de óleo costuma indicar:
  1. anéis ou cilindros desgastados, deixando o óleo passar para a câmara
  2. filtro de ar recém-trocado, deixando o ar entrar limpo na admissão
  3. mistura ligeiramente rica, deixando o combustível resfriar a câmara
  4. velas com a folga correta, deixando a centelha saltar com firmeza
Gabarito: alternativa A — anéis ou cilindros desgastados, deixando o óleo passar para a câmara

Anéis/cilindros gastos deixam o óleo passar para a câmara e ser queimado.

5. O backfire (contra-explosão na admissão/carburador) está associado a:
  1. mistura muito pobre ou problema de tempo de válvula e de ignição
  2. excesso de óleo lubrificante acumulado dentro da câmara de combustão
  3. pneu murcho ou pressão incorreta nos pneus do trem de pouso
  4. bateria nova ou tensão elétrica elevada no sistema de bordo
Gabarito: alternativa A — mistura muito pobre ou problema de tempo de válvula e de ignição

Mistura pobre/queima lenta pode inflamar a mistura ainda na admissão, gerando o estouro para trás.

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