1.Diferencie as máquinas térmicas de combustão interna e externa. Dê exemplos.Os motores térmicos denominam-se de combustão externa quando o fluído motor não participa na combustão. Sendo que o calor é transmitido ao fluído através da parede de um permutador de calor (turbina a vapor, motor de locomotiva a vapor) se o combustível for queimado no seio do fluído do motor, a máquina denomina-se por combustão interna. Neste caso, geralmente, o fluído é constituído por uma mistura de ar-combustível que vai ser queimado num local apropriado do ciclo (motor wankel, turbina a gás, motor a pistão)

2.Para que ambos os ciclos tenham o mesmo rendimento, qual deverá ser a maior taxa de compressão, OTTO ou DIESEL?O ciclo Diesel deverá ter uma taxa de compressão maior pois este apresenta limitação na taxa de compressão devido ao aparecimento do “Knock” que faz com que a potência do ciclo Diesel seja sensivelmente metade dos a gasolina e o binário seja cerca de 2/3. Assim, para que ambos os ciclos tenham o mesmo rendimento, a taxa de compressão do Diesel deve ser maior.

3.Alguns automóveis usam motores boxer. Apresente vantagens e desvantagens relativamente aos motores “em linha”.Os motores boxer (vantagens): baixa o centro de gravidade nos automóveis; comprimento reduzido; (desvantagens): custo elevado;Os motores em linha (vantagens): mais barato que o boxer; simplicidade de construção e montagem; (desvantagens): nº de cilindros limitado pelo comprimento, por causa da torção na cambota.

4.Sendo o pistão de liga de alumínio e a camisa de ferro, como se consegue coordenar as diferentes dilatações.São vários os fatores que contribuem para a coordenação das dilatações. Como a cabeça do pistão vai funcionar a temperaturas mais elevadas que a saia, o seu diâmetro é menor que o da saia. Contudo a saia também se dilata. De forma a manter as tolerâncias com o cilindro: - as saias por vezes têm um corte oblíquo para permitir a dilatação do pistão; - pode usar-se uma ponte invar que limita a dilatação do pistão; - os pistões tem uma forma ligeiramente elíptica; - no pistão são usadas nervuras que aumentam a transferência de calor para a saia; - o uso de ligas hipo e eutectoides diminuem a expansão térmica;

5.Porque razão a árvore de cames funciona a metade da velocidade da cambota?A razão que leva a este diferencial é que enquanto que a cambota realiza duas rotações, ou seja, um ciclo, cada válvula de admissão ou escape é aberta uma só vez, então a arvore de came terá de rodar a metade da sua rotação.

6.Porque razão um motor DOHC tem mais potencial para atingir elevadas potências que um motor com árvore de cames lateral? Justifique.Os motores possuíam árvores de cames laterais por questão de simplicidade de fabrico. Todavia, para que o movimento fosse transmitido era necessário movimentarem-se muitas peças, o que tendo em consideração a sua massa, fazia com que a velocidade máxima fosse limitada e que o controlo de abertura e fecho das válvulas também fosse limitado.

7.Explique a razão da existência da válvula termostática e o seu funcionamento, do sistema de arrefecimento.Quando o motor está frio é necessário que o aquecimento seja o mais rápido possível de forma a minimizar o tempo em que o motor trabalha a temperaturas não ótimas. Neste contexto, para reduzir o tempo de aquecimento existe esta válvula que: -quando esta aberta permite a passagem do liquido para o radiador a partir de uma determinada temperatura, normalmente 85-90ºC, de forma arrefecer; -quando está fechada é porque o motor se encontra a temperaturas inferiores a 85-90ºC e não é necessário arrefecer.

8.Atualmente apareceram no mercado óleos com graduação SAE-30. Por que razão esta graduação tem vindo a descer ao longo dos anos?A graduação representa a viscosidade. Tem vindo a decrescer porque as folgas entre as peças do motor são cada vez menores, graças a avanços das tecnologias de fabrico que permitem obter peças cada vez mais precisas, logo consegue-se uma lubrificação por pelicula de óleo com uma viscosidade baixa.

9.Os sistemas convencionais de ignição usavam platinados, Que se usa atualmente para a mesma função?Atualmente utilizam-se sistemas de ignição eletrónica analógica onde os sistemas de ignição por platinado foram substituídos pelos sistemas de ignição transistorizado que podem ou não usar platinados. No sistema em que não se usam os platinados estes usam um pequeno gerador magnético de impulsos que se situa no veio do distribuidor e cria uma corrente quando esta alinhado com o polo do estator. Existem ainda os sistemas de ignição eletrónica digital em que o motor possui um sensor de posição sobre um disco dentado para poder medir a velocidade de rotação do motor. A posição absoluta é marcada com um espaço sem dentes. Esta informação da velocidade é fornecida ao CPU que com os restantes dados, calcula o avanço da ignição enviando um sinal à bobine que produzira a faísca

10.Explique sucintamente como funciona o sistema de controlo de injeção digital de gasolina.As quantidades exatas em diferentes condições de carga e velocidade são determinadas com o motor no banco de ensaios e guardados na memória do controlador em forma de duas entradas. Quando o motor esta a trabalhar os sensores medem a carga do motor e a velocidade enviando essa informação para o controlador eletrónico que a compara com a informação armazenada: Se estes valores coincidirem com um par de valores previamente ensaiados a quantidade a injetar será lida diretamente da memória e a injeção decorrera normalmente; Se o par de valores não coincidir com um par armazenado será efetuada uma interpolação entre os valores armazenados mais próximos, calculando-se a massa exata de gasolina a injetar. O valor retirado da memória e convertido num período de tempo, durante o qual o injetor é mantido aberto.

11.Como se procede à variação da carga num motor DIESEL?Através da quantidade de gasóleo injetado, que por sua vez é controlada pelos êmbolos da bomba injetora ou pelos injetores-bomba conforme o sistema usado no motor.

12.Quais as principais diferenças entre o funcionamento dos motores a DIESEL e a gasolina.No motor a gasolina o combustível e geralmente misturado com ar no exterior do cilindro e toda essa massa se inflama na camara de combustão por meio da faísca proporcionado pelo sistema de ignição. O motor a diesel não tem sistema de preparação da mistura exterior nem sistema de ignição. O motor a gasolina funciona com taxa de compressão que varia de 8:1 a 12:1, no motor diesel esta varia de 14:1 a 25:1. Dai a robustez de um relativamente ao outro.

13.Um motor a DIESEL tem a sua velocidade máxima de funcionamento inferior aos de gasolina. Qual a razão?A velocidade máxima esta limitada pela combustão do gasóleo que arde mais devagar que a gasolina. Portanto para velocidades elevadas o motor diesel não apresenta bons rendimentos.

14.O motor a gasolina usa carburador ou um sistema de injeção para fazer a mistura ar-combustível. Como é que ela é efetuada no motor a DIESEL?A preparação da mistura faz-se pulverizando intensamente o combustível e injetando-o com grande velocidade no seio do ar, preferencialmente dotado de elevada turbulência e a alta temperatura. Essa pulverização é conseguida com os injetores de agulhas de bico. Estas agulhas podem ser, de bico cónico, usada em motores de injeção direta. Nestas a pulverização e muito superior à dos bicos salientes. O motor de ignição por compressão não tem sistema de preparação de mistura exterior nem sistema de ignição. Aspira o ar puro que é submetido à elevada pressão atingida no final da compressão, atinge a temperatura suficiente para garantir a inflamação do combustível-gasóleo à medida que é injetado no seio do ar.

15.Um ciclo sobre expandido apresenta maior rendimento que um “normal”. Explique a razão.Nos ciclos ditos “normais” a entalpia dos gases de escape não é aproveitada. O mesmo não acontece no ciclo sobre expandido, ciclo de Miller, em que se condissera que parte da entalpia dos gases de escape é aproveitada, permitindo assim que o rendimento do ciclo seja aumentado.

16.Em alguns motores o contacto entre o balanceiro e o came é efetuado com um rolete em vez de uma superfície. Qual e a vantagem?A vantagem do rolete é que este permite uma diminuição dos atritos envolvidos neste contacto entre o balanceiro e o came.

17.Explique o funcionamento da lubrificação por CHAPINHAGEM.Neste sistema o motor é dotado com um cárter com óleo e é possível que as cabeças das bielas no seu movimento circular contactem com o óleo chapinhando-o para as varias localizações do motor: apoios da cambota, sistemas de distribuição que se encontre ao seu lado. Por vezes as bielas dispõem de colheres que mergulham no óleo e intensificam a lubrificação dos casquilhos. Este sistema emprega-se em motores lentos.

18.Explique o que entende por motores DIESEL com “common-rail”.O sistema common rail é caraterizado por uma bomba que eleva a pressão do combustível que é fornecido a todos os injetores por uma tubagem comum. Permitindo que assim, a pressão seja contínua e independente da velocidade do motor. Desta forma, as elevadas pressões que este sistema nos proporciona vai melhorar a preparação da mistura, reduzindo a produção de partículas, diminuindo assim a emissão de poluentes

19.Para que serve a sonda-lambda num motor de injeção a gasolina digital?A sonda-lambda mede (através da composição dos gases de escape) a riqueza da mistura, para que o controlador (ECU) proceda ao ajuste da injeção, melhorando a eficiência do motor e produzindo menor quantidade de poluentes.

20.Para que serve o sistema OBD dos motores?O sistema de OBD (on board diagnostic) serve para detetar se os níveis de emissão dos poluentes estão corretos ou sempre que algum elemento do controlo de emissão de poluentes falha o OBD deteta-o, acendendo uma luz avisadora do mau funcionamento do motor e grava a avaria ocorrida na sua memória. É de referir que o OBD não e controlador do motor, ele apenas avalia o funcionamento do motor, do seu controlador e dos sistemas de antipoluição.

21.Nos sistemas de ignição eletrónica digital, como se processa o avanço da ignição?O motor dispõe de um sensor de posição sobre um disco dentado (geralmente o prato de embraiagem) para poder medir a velocidade de rotação do motor. A posição absoluta é marcada com um espaço sem dentes. Esta informação de velocidade é fornecida ao CPU- controlador eletrónico- que com os restantes dentes calcula o avanço da ignição, enviando um sinal à bobine que produzira faísca.

22.Num carburador convencional como se processa o enriquecimento a frio?Quando o motor esta frio é necessário enriquecer a mistura, o que se consegue fechando a entrada do carburador com a válvula choque. Assim, com esta válvula fechada a pressão baixa muito ao nível do “venturi” do carburador, aumentado o caudal de gasolina.

23.A cabeça do pistão possui cotas inferiores à da saia. Qual a razão?A cabeça do pistão é sujeita a temperaturas mais elevadas que a saia por isso é frequente haver dilatações térmicas. De forma a controlar estas dilatações os diâmetros são diferentes.

24.Porque razão há uma sequência de aperto dos pernos de aperto da colaça?Tem como objetivo assegurar que a união entre a Colaça e o bloco seja isolada e que haja estanquicidade sem que haja deformação durante a montagem.

25.Descreva sucintamente a diferença entre os ciclos teóricos OTTO e DIESEL.A principal diferença entre o ciclo OTTO e Diesel reside na fase de fornecimento de calor: enquanto que no ciclo Diesel o calor é fornecido a pressão constante no OTTO o calor é fornecido a volume constante. Outra diferença é a taxa de compressão que no ciclo de Diesel é maior que no Otto. A combustão no Otto é considerada instantânea enquanto que no de DIESEL não instantânea, pois a injeção do combustível dá-se durante a descida do pistão. O rendimento no ciclo de Otto depende apenas da taxa de compressão enquanto que no de DIESEL depende da taxa de compressão e da quantidade de combustível injetado.

26.Qual a razão que levou ao aparecimento e desenvolvimento dos sistemas eletrónicos nos motores a gasolina e a DIESEL?O desenvolvimento dos sistemas eletrónicos dos motores deve-se a um fator principal: a legislação limitativa de poluentes. Isso implicou um maior controlo da ignição e injeção (os sistemas mecânicos não possuíam tempos da ignição de resposta adequada) bem como o controlo dos gases de escape. Os sistemas eletrónicos foram surgindo consoante o próprio desenvolvimento da eletrónica. Os construtores aproveitaram esse avanço, para alem das obrigações antipoluentes, desenvolver carros mais potentes, mais eficientes, mais económicos e fiáveis.

27.Os motores a 2 tempos têm, geralmente compressão de cárter. Explique qual a necessidade deste processo.A maioria dos motores com lavagem transversal e em laço usam o cárter do motor para o processo de lavagem. Esta solução é simples e barata pois permite o funcionamento destes motores sem o uso de compressores exteriores. Apesar de apresentar inúmeras desvantagens quase todos os motores a 2 tempos o usam. A lavagem permite que os gases frescos pré comprimidos no cárter entrem no cilindro, deslocando os restantes gases queimados para o exterior. Na compressão do cárter o pistão durante a descida comprime a mistura que esta no cárter, usa-se por ser uma solução simples e barata.

28.Porque razão a turbulência é tao importante no funcionamento dos motores DIESEL?A combustão de uma mistura estacionária (sem movimento e sem turbulência) é efetuada a uma velocidade extraordinariamente baixa. Tal combustão não poderia verificar-se num motor que rodasse a velocidade mediana ou media. Na prática uma mistura tem de ser escoada através de condutores e restrições e ser comprimida no cilindro, ela apresentaria uma elevada turbulência na altura da combustão. Neste caso, a velocidade de combustão pode ser mais de 10 vezes superior ao caso da mistura estacionária. A turbulência aumenta a velocidade da chama pelo que a combustão será mais rápida, não havendo tempo para a ocorrência do “knock”. Portanto é possível reduzir o atraso físico pelas melhorias das condições de transferência de calor e massa entre o ar e gotas. No entanto para se produzir turbulência é preciso incorrer-se em perdas de carga. O efeito das turbulências é principalmente notado em condições de arranque e baixa temperatura, pois a turbulência aumenta a taxa de vaporização e de transferência de calor.

29.No sistema de ignição com platinados, como se avança o ponto de ignição?Sempre que o platinado é aberto a corrente é interrompida neste circuito (alternadores, bateria, bobine), dando origem à formação de um impulso de elevadíssima tensão na bobine. Este impulso elétrico é enviado através do distribuidor à vela do cilindro onde se dará a faísca, provocando a ignição da mistura. Portanto o avanço do ponto de ignição com platinados é feito através de um dispositivo centrífugo (que avança conforme o aumento da velocidade do motor) e um dispositivo por depressão (diafragma) que é atuado pela descida de pressão de admissão.30.Apresenta 3 vantagens da injeção eletrónica digital em relação à mecânica.Permitem o controlo muito mais apertado da mistura ar gasolina com benefícios de emissão de poluentes; Otimização das condições de operação; Reduzido nº de peças em movimento;

31.Para especificar um óleo existem varias classificações, que significa SAE 10w-50?Significa que o óleo tem propriedades de um óleo SAE 100 a baixa temperatura visto que a letra w significa winter e marca o índice de viscosidade a baixa temperatura e que será SAE50 a 100ºC.

32.Apresente 3 vantagens dos motores pluricilindricos em relação aos monocilíndricos.Funcionamento mais suave; melhor rendimento térmico; aumento da potência; utilização de catalisadores; Common Rail;

33.Desde a sua invenção que o motor DIESEL apresentou melhor rendimento que o de gasolina. Nos últimos anos esta a ser alvo de alterações. Refira 3 dessas.Uso de turbo compressor -> sobrealimentação; Injeção direta controlada eletronicamente -> baixo tempo de resposta; Uso de bombas rotativas -> bomba distribuidora;

34.O que entende por máquinas de combustão interna?Quando o combustível for queimado no seio do fluido motor a máquina denomina-se por máquina de combustão interna. Nestes equipamentos o fluido ativo é constituído por mistura de ar-combustível que vai ser queimado num local apropriado do ciclo.

35.Compare os ciclos OTTO e DIESEL no respeitante ao rendimento térmico, em igualdade de circunstancias para a taxa de compressão, calor fornecido e ponto inicial.O ciclo DIESEL apresenta bom rendimento para cargas baixas, conforme se aumentam as cargas (rotações) o rendimento baixa bastante. O rendimento do ciclo de Otto é mais favorável a cargas elevadas e menos favorável a baixas cargas. Portanto, enquanto na redução de carga melhora o rendimento do ciclo DIESEL, esta reduz o rendimento no caso do ciclo de OTTO.

36.Apresenta 3 vantagens da injeção eletrónica dos motores DIESEL relativamente à mecânica.Melhor preparação da mistura; menor emissão de poluentes; melhor arranque a frio;

37.Porque razão os motores de injeção multiponto apresentam maior taxa de compressão que os monoponto?Os motores de injeção multiponto são menos prováveis à ocorrência de “knock”, pois a gasolina e injetada perto dos cilindros sem aquecimento da mistura. Por essa razão os motores multipontos admitem uma maior taxa de compressão e tem maior rendimento e potencia.

38.Há dois tipos de gasolina sem chumbo a 98 e 95. Que representam estes números.Estes números representam o índice de octano. Quanto maior for o índice de octano de combustível maior poderá ser a taxa de compressão do motor sem que ocorra “knock”.

39.Apresente 2 vantagens e 2 desvantagens dos sistemas de arrefecimento a ar em relação a líquido.(vantagens): simplicidade e baixo custo; (desvantagens): não existe um limite superior de temperatura das paredes; Capacidade de transferência de calor é reduzida;

40.Apresente 3 razoes que um motor de 8 cilindros apresenta uma configuração em V.De forma a que o motor não seja excessivamente longo usa-se a configuração em V que permite que o motor tenha um comprimento reduzido, volume reduzido, melhor aerodinâmica.

41.Alguns motores tem válvulas laterais. Apresenta 2 razoes para terem essa colocação em vez da habitual colocação à cabeça.-produção fácil da colaça (sem mecanismos, tipo tampa.) -Produção mais barata que as válvulas à cabeça;

42.Qual a razão de alguns motores de avião serem em estrela?A razão que leva a que alguns motores sejam em estrela é que esta configuração proporciona um arrefecimento por ar a todos os cilindros de uma forma uniforme visto que tem uma grande área frontal.

43.Um motor DIESEL tem a sua velocidade máxima de funcionamento inferior ao de GASOLINA. Porquê?O motor diesel está limitado a um valor máximo de compressão devido ao facto de que a compressões superiores acontecem combustões anormais. Neste contexto, visto que os motores a diesel usam turbo compressões que permitem a sobrealimentação e por isso um aumento do binário e da potência para mais do dobro permitindo um aumento da velocidade máxima.

44.Taxa de Compressão num motor térmico alternativo?Taxa de compressão e o rácio entre o volume da camara de combustão quando o pistão esta no PMI e o volume quando o pistão esta no PMS. E=Vpmi/Vpms=Vvarrido+Vcc/Vcc

45.Qual a necessidade de existirem velas frias e velas quentes? Em que tipo de motores são normalmente utilizados cada uma delas.As velas devem conservar uma temperatura ótima de funcionamento que não seja alta demais de forma a produzir inflamação espontânea da mistura (antes da faísca e denominada por pré-ignição) nem baixa demais originando irregularidades de funcionamento e depósitos. Neste contexto há motores que necessitam de velas que funcionem a temperaturas mais altas para o que se limitam as perdas de calor para a colaça – velas quentes, tendo estas menor capacidade de dissipação de calor favorecendo o funcionamento de motores com baixa potencia especifica. As velas frias tem maior capacidade de dissipação de calor do motor visto terem uma pequena superfície do pé do isolador, ou seja absorvem menos calor e tem um curto caminho condutor e por isso boa dissipação de calor sendo por isso adequadas para motores de elevada potência específica (ferrari).

46.Explique a necessidade de refrigeração de um motor de combustão interna.Na medida em que a combustão se dá a temperaturas muito elevadas e muito superiores à temperatura de funcionamento das paredes do cilindro e camara de combustão, existe uma certa quantidade de calor transferida dos gases de combustão para as ditas paredes, por efeito do gradiente de temperatura. Esta quantidade de calor – refrigeração é necessária – pois de outro modo as temperaturas dos materiais iriam elevar-se até valores que impossibilitariam a sua operação.

47.Qual o fenómeno que aparece quando se utiliza uma gasolina com um índice de octano inferior ao recomendado pelo fabricante?Se o índice de octano não for o mais indicado a taxa de compressão do motor vai ser afetada podendo levar ao aparecimento do knock, ou seja, a mistura ainda não queimada explode por si só.

48.Num ciclo ideal a válvula de admissão abre no PMS e fecha no PMI. Num ciclo real tal não acontece. Indique as diferenças para o ciclo real, explicando-as e relacionando a sua abertura e fecho com a posição e o angulo de rotação da cambota.O ciclo real tem de ter em conta a inercia do ar da admissão, bem como o escoamento nas condutas. Este efeito acentua-se a altas velocidades dos gases de admissão, permitindo que estes continuem a fluir, para dentro do cilindro, mesmo depois do pistão ter passado o PMI e ter começado a subir. Então de forma aproveitar esta inercia das colunas gasosas a válvula de admissão abre antes do pistão chegar ao PMI e fecha-se depois de ultrapassar o PMS. A abertura antecipada faz com que haja uma perda de trabalho útil.

49.O sistema de injeção digital é universal nos motores de automóveis dos países desenvolvidos. Apresenta razoes para este facto.Os sistemas de injeção digital permitem respeitar as regras relativamente ao controlo das emissões de poluentes dos escapes visto que têm uma precisão superior a 1% no teor da mistura, para toda a gama de velocidades. Permitem um controlo muito mais apertado da mistura ar gasolina com benefícios de emissões de poluentes, consumo e binário, principalmente em condições de operação a baixas temperaturas e aceleração. Com este tipo de sistemas as diferenças de rendimento volumétrico são autenticamente compensadas, pois não se usam equações mas sim os dados relativos a testes com o motor a trabalhar no ponto ótimo.

50.Quantos são, como se chamam e quais são as funções dos segmentos?Vulgarmente os motores atuais possuem 3 segmentos, o corta-fogo, um de compressão e o de óleo. Pode-se, no entanto, usar somente um ou vários segmentos de compressão, ou usar um raspador de óleo na saia do pistão. Corta fogo-> evita a propagação da chama para fora da camara de combustão; compressão-> garante estanquicidade, assegura a vedação; óleo -> serve para controlo do óleo que de outro modo passaria para a parte superior do cilindro;

51.Apresente 3 razoes para usar ligas de alumínio nas colaças.Apresenta boa condutibilidade térmica; fácil de trabalhar; é leve;

52.Algumas válvulas são ocas e tem sódio nessa cavidade. Porquê?Em motores com relação potencia/cilindrada e potência/peso muito elevadas, é vulgar melhorar o arrefecimento das válvulas de escape usando cavidades internas com sódio, que é um elemento com elevado potencial para transferência de calor o que transfere o calor da cabeça para a haste, ao nível da guia.

53.Ha uns anos, a maioria dos motores tinha árvores de cames no bloco de cilindros agora estão no topo da colaça. Porquê?Os motores antigos tinham árvore de cames laterais, ou seja no bloco de cilindros devido a simplicidade de fabrico da colaça. No entanto, para que o movimento fosse transmitido era necessário movimentar-se muitas peças, ou seja, uma elevada massa. Por isso havia, limite de velocidade máxima do motor e um controlo da abertura e fecho das válvulas. Por estas razoes a árvore de cames passou a ser à cabeça.

54.Explique sucintamente o funcionamento de um motor HCCI (homogennous Charge Compression Ignition).É um motor que funciona com uma mistura pobre, queima por autoignição, originando temperaturas baixas não produzindo NOx nem partículas. Este tipo de motor queima uma pré-mistura de ar, gás natural e um combustível com grande potencial de autoignição tipo gasóleo ou éter. A combustão é iniciada pela autoignição (compressão) das moléculas do combustível correspondente, sendo posteriormente propagada à restante mistura. Este tipo de combustão permite maiores rendimentos comparativamente ao motor DIESEL. O grande problema deste tipo de combustão centra-se no controlo da combustão, que terá de funcionar para diferentes cargas, velocidades e temperaturas, tornando a ignição bastante imprevisível e difícil de controlar.

55.Descreva as diferenças entre ignição analógica e digital.Nos sistemas analógicos são usados sistemas de ignição transistorizado, que são caracterizados por um transístor, com elevadíssima capacidade de resposta e sem elementos moveis. Podem ou não ser usados platinados. Nestes sistemas o avanço da ignição e comando centrifugante é por depressão. Nos sistemas digitais existe uma maior variação da eficiência volumétrica com a variação dos parâmetros, principalmente com a velocidade. Assim, através de um sensor que mede a velocidade de rotação é fornecida a informação da velocidade ao CPU que com as restantes dados calcula o avanço de ignição que envia o sinal à bobine que produzira a faísca. Assim, estes sinais para cada posição de velocidade medida pelo sensor de posição, o avanço ótimo da ignição é enviado de acordo com dados memorizados num mapa.

56.Um motor DIESEL atmosférico com a mesma cilindrada de um a gasolina, apresenta menos binário e muito menor potencia. Porquê?O motor DIESEL esta limitado a um valor máximo de compressão devido ao facto de que a compressões superiores acontecem combustões anormais. Neste contexto, a rotação máxima de um motor DIESEL é muito inferior ao motor a gasolina, logo tem menos potencia.

57.Porque razão um motor a 2 tempos tem potencial para apresentar mais potência que um a 4 tempos com a mesma cilindrada.O facto do motor a quatro tempos ter somente um tempo motor em cada quatro o que leva a irregularidade de funcionamento. Este ciclo apresenta ainda baixa potência específica. Desta forma para que isso não acontecesse no ciclo a 2 tempos, a parte do ciclo não motora são eliminados os cursos de admissão e de escape, realizando estas operações simultaneamente enquanto o pistão esta no PMI. Desta forma temos no ciclo a 2 tempos um ciclo com quatro fases realizados somente em 2 tempos. O ciclo a 2 tempos, assim, tem mais potencial para maior potencia.

59.Os motores a 4 tempos produzidos por Nikolaus Otto tinham taxas de compressão extremamente baixas. Apresente 5 aspetos da alteração que permitiram o aumento.A alteração mais significativa foi a pré compressão; injeção comandada; ignição comandada; alteração das camaras de combustão e uso de válvulas comandadas;

60.A envolvente exterior de alguns segmentos (nomeadamente compressão) tem uma forma troncocónica em vez de cilíndrica. Qual a razão?Como os segmentos exercem grande pressão contra as paredes, os construtores tem de jogar com o compromisso entre a vedação e as perdas mecânicas. Neste contexto, tendo uma forma troncocónica o atrito diminui, visto que quanto maior for a espessura mais o segmento é forçado contra a camisa, garantindo melhor vedação. Assim, a área de contacto é menor e consequentemente menor é o desgaste (menor atrito).

61.Os recentes motores da BMW apresentam uma ampla variação de abertura das válvulas, quais as razoes?O “valvetronic” da BMW proporciona liberdade de acionamento das válvulas de admissão, ou seja, ampla variação da abertura das válvulas. Neste contexto, este sistema permite a eliminação da válvula borboleta (acelerador) da admissão. Assim, este sistema permite a diminuição das perdas de bombagem existentes durante o funcionamento do motor a baixa carga. Este sistema permite também reduzir o consumo a baixas cargas principalmente ao “ralenti”.

62.Explique o funcionamento desmodromico de abertura das válvulas e a razão do seu uso.No sistema desmodromico, a válvula retoma à sua posição pela ação de um came suplementar na árvore de cames, o que torna o seu fecho bastante preciso e rápido, desta forma também existe uma compensação da folga provocada pelo desgaste causado pelo uso.

63.A redução do avanço da ignição aumenta, diminui ou não altera as quantidades de calor a retirar de um motor?Com o avanço da ignição a pressa e a temperatura aumentam e pelo contrario com o atraso da ignição retarda-se o momento da faísca e como a combustão se da principalmente durante a descida do pistão, a pressão e a temperatura é mais baixa. Logo as quantidades de calor a retirar de um motor diminuem.

64.Um motor a gasolina à mesma velocidade aumenta a pressão deve aumentar ou diminuir o seu avanço de ignição? Justifique.Se aumentar a pressão de admissão o avanço da ignição deve diminuir com o aumento da pressão de admissão aumenta também a pressão durante a combustão e a temperatura o que pode fazer com que o fluido expluda por si só, ou seja, ocorra knock.

65.Apresenta 3 funções do pistão de um motor.Servir de parede móvel da camara de combustão, assegurando a sua estanquicidade; servir de guia à biela; receber a pressão dos gases de combustão e transmiti-la ao sistema biela-manivela;

66.Apresenta 2 vantagens e 2 desvantagens dos sistemas DOHC relativamente ao OHC.Desvantagens do DOHC: não são tao económicos como os OHC tem um custo superior e maior poluição;Vantagens do DOHC: maior potencia, possibilita uma maior potência do motor sem aumentar o consumo. Elevado binário e potência elevada;

67.Analise esta frase: “demasiada compressão para as octanas do combustível”.A taxa de compressão que um motor pode ter sem ocorrer knock é afetada pelo índice de octano. Neste contexto, quanto maior o índice de octano maior a taxa de compressão necessária. Assim o aumento da riqueza da mistura implica mais combustível para vaporizar e para aquecer originando menores temperaturas no final da compressão e da combustão. Com isto, quanto maior o IO maior a taxa de compressão. Caso o IO seja baixo a taxa de compressão deve ser baixa de forma a que a mistura não expluda por sis ó, ou seja que ocorra knock.

68.Ha uns anos não havia compressão entre as prestações de motores a gasolina e diesel da mesma cilindrada, mas atualmente estes motores equivalem-se. O que mudou desde então? Justifique.Os motores a DIESEL com menor potencia e binário que os a gasolina passaram a ser sobrealimentados, ou seja, foram adotados turbocompressores aos motores diesel que permitiram o aumento do binário e da potência para mais do dobro, usando-se pressões de alimentação superiores a 2 bar. De notar que os turbos compressores são muito sofisticados, tendo geometria variável e baixa inercia de modo a permitir rápidas variações de carga.

69.Chegue á equação que da o rendimento do ciclo de OTTO em função da taxa de compressão.Massa da mistura: m=( p1×∆v )/(R×T 1)

∆ v=V 1−V 2=Vv=C ×( π D2

4 ) n= wQq

=1−|T 4−T 1||T 3−T 1|

ε=V 1V 2

eγ=CpCv

T 2T 1

=(V 2V 1 )

γ−1

= 1εγ−1 e como

T 4T 3

=(V 3V 4 )

γ−1

=(V 2V 1 )

γ−1

=T 3T 2

então: n