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Introdução teórica – Pistão, diâmetro e curso

O pistão é um dos principais componentes da câmara de combustão, sendo responsável por comprimir a mistura ar–combustível e transformar a energia resultante da combustão em movimento mecânico. O seu movimento alternativo ocorre no interior do cilindro, entre o ponto morto superior (PMS) e o ponto morto inferior (PMI).

Dois parâmetros geométricos fundamentais associados ao pistão e ao cilindro são o diâmetro do pistão (também designado por diâmetro do cilindro) e o curso do pistão.

• Diâmetro do pistão – determina a área da secção do cilindro e influencia diretamente o volume da câmara de combustão
• Curso do pistão – distância percorrida pelo pistão entre o PMS e o PMI

O volume de ar aspirado para o interior do cilindro depende diretamente destes dois parâmetros. Em motores sobrealimentados, o correto enchimento do cilindro é essencial para garantir uma combustão eficiente, reduzir emissões poluentes e evitar esforços mecânicos excessivos nos componentes da câmara de combustão.

Valores incorretos de volume efetivo podem indicar desgaste do cilindro, folgas excessivas nos segmentos ou problemas de compressão, afetando o rendimento do motor e o funcionamento dos sistemas de anti-poluição.

Formulário

Área do pistão (secção do cilindro):

A = π × (D / 2)²

Volume do cilindro:

V = A × C

Onde:

• D – diâmetro do pistão (m)
• C – curso do pistão (m)
• V – volume do cilindro (m³)

Exercício de cálculo – Volume do cilindro

Um motor diesel possui um pistão com diâmetro de 86 mm e um curso de 86 mm.

Pede-se:

1. Identifica dois componentes da câmara de combustão associados ao movimento do pistão
2. Converte o diâmetro e o curso para metros
3. Calcula a área do pistão
4. Calcula o volume deslocado por um cilindro

Nota: Apresenta o resultado final do volume em cm³.

Interpretação técnica

O volume deslocado por cada cilindro determina a quantidade de ar que pode ser admitida durante o ciclo de admissão. Em motores sobrealimentados, este volume, associado ao aumento da pressão de admissão, influencia diretamente a massa de ar na câmara de combustão.

Uma redução do volume efetivo devido a desgaste dos componentes pode conduzir a perda de compressão, combustão incompleta e aumento das emissões poluentes, afetando o funcionamento dos sistemas de anti-poluição.