Como funcionam os motores 4 tempos

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Como funciona os motores 4 tempos
Como funciona os motores 4 tempos

Como funciona os motores 4 tempos

Começa o 2º Round – (Parte 2)

Anteriormente entendemos um pouco mais sobre o funcionamento de um motor dois tempos, sua simplicidade de funcionamento e com isso seu custo mais baixo de manutenção. Mas então porque o motor quatro tempos dominou o mercado e também o esporte? Porque esse tipo de motor faz tanto sucesso? Bom, existem diversas teorias, umas até que beiram conspiração do sistema, mas vamos nos limitar apenas nas questões técnicas, acompanhe o artigo e entenda mais sobre esse motor.

A chave do funcionamento do motor de quatro tempos se chama Cabeçote.

No cabeçote se alojam as válvulas, comando de válvulas, molas, mancais, entre outras peças. Novamente vamos nos limitar as peças mais importantes para entender o funcionamento.

No restante o motor de quatro tempos é bem similar ao dois tempos, possui: biela, pistão, cilindro, câmara de combustão, virabrequim, vela de ignição, escapamento.

Como dito na matéria anterior sobre 2 tempos, seu ciclo de combustão é realizado a cada duas voltas do virabrequim (2 tempos a cada uma volta): Admissão, Compressão, Combustão e Escape.

O motor em suma funciona da seguinte forma: o giro do virabrequim sincroniza o movimento do pistão e do comando de válvula, sendo assim, quando o pistão desce e cria uma depressão, automaticamente o carburador ou a injeção eletrônica se encarregam de alimentar o motor com a mistura de ar-combustível, nesse momento, já está acontecendo à abertura da válvula de admissão e a mistura de ar-combustível já está invadindo o cilindro.

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O pistão começa a subir e comprimir a mistura e no momento que chega no alto, ambas as válvulas estão fechadas, ou seja, é o momento que tem a maior pressão dentro do câmara de combustão e nesse momento a faísca é emitida e acontece a explosão, o pistão desce novamente e até um determinado ponto (depende do ângulo do comando), a válvula de escapamento começa a abrir, por diferença de pressão o gás é expulso da cilindro, porém, só com a subida novamente do pistão é que elimina completamente o gás, encerrando assim o ciclo de combustão.

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Como o motor gira duas vezes e tem uma explosão apenas, esse motor tende a ter uma potência menor comparado com um motor de mesma cilindrada de dois tempos. Claro, isso se comparando projetos similares e não projetos com outras finalidades. Muita gente acredita que um motor dois tempos gera o dobro de potência, mas isso é um engano, tudo depende do projeto de cada motocicleta.

Por exemplo, uma “DT 200 R” gera 25 cv de potência a 8500 RPM (dois tempos), quanto uma “CBX 200 Strada” gera 19 cv de potência a 8500 RPM (quatro tempos), ou seja, elas possuem a mesma cilindrada, porém, um acréscimo de 30% da potência. Coincidentemente ambas geram a potência máxima na mesma rotação. (Fonte dos dados de potência Wikipédia)

DT 200 Motores 2 tempos
DT 200 Motores 2 tempos
Honda-Strada
Strada Motores 4 tempos

Mas então, se o motor quatro tempos é mais pesado por ter mais peças, tem apenas uma única explosão por giro, como é que esse motor pode fazer tanto sucesso a ponto de quase extinguir o motor de dois tempos?

Acredito que a resposta esteja em dois fatores para o motociclista (existem mais), mas o primeiro é o fato do motor quatro tempos não utilizar 2 tipos de óleo para funcionar, ou seja, ele utiliza o óleo de quatro tempos para lubrificar o câmbio, embreagem e também a parte de biela, pistão, virabrequim, etc. Com isso a utilização da moto fica muito mais prática, e não há necessidade de colocar óleo em dois reservatórios distintos.

Como esse motor não queima óleo (em perfeitas condições), os gases que saem pelo escapamento não possuem aquele cheiro característico de motor dois tempos, ou seja, o aroma na roupa melhora consideravelmente.

O óleo além de lubrificar tem a função de limpar o motor, portanto, esse óleo após muito tempo de utilização começa a perder suas qualidades e precisa ser trocado, e como podem perceber, o motor trabalha com o óleo “sujo”, pois, ele não é descartado como no caso do dois tempos, sendo assim, considera-se uma desvantagem, mas hoje em dia a qualidade do óleo é muito superior, sendo assim, enquanto ele ainda estiver na quilometragem correta de utilização, não haverá problemas.

valvulas-4tempos

Outro fator é que esse motor tem o desempenho de forma mais linear, como o comando de válvula controla o tempo de abertura e fechamento de válvula, ele é desenvolvido para que a motocicleta seja apta para rodar em quase todos os regimes de rotação, com força em baixa rotação e progressão linear de potência. Ou seja, é um motor digamos que mais obediente.

Então a condução da motocicleta fica mais confortável, mais previsível e controlável. Isso traz mais segurança e também um consumo melhor, pois, como a moto tem mais força em baixa rotação, o piloto precisa acelerar menos para ganhar velocidade e isso se traduz no bolso.

Esse tempo de abertura e fechamento de válvula depende do formato do comando de válvula, e são inúmeros cálculos de engenharia para entender qual o ângulo perfeito para aquele motor funcionar corretamente, uma pequena alteração pode ajudar de um lado e perder em outro.

Por exemplo, se você colocar um comando de válvula que priorize a abertura do escapamento por mais tempo, provavelmente ganhará mais potência, porém, o tempo de admissão pode ser prejudicado e com isso a quantidade de ar-combustível pode diminuir e com isso perde-se torque em baixa.

Como o gás produzido na explosão fica mais tempo dentro do cilindro, a pressão interna demora a se equilibrar com a externa, sendo assim, o impulso de força sobre o pistão é maior, por isso que esse motor possui mais torque em baixa rotação, ele compensa sua perda de explosão por giro com um melhor aproveitamento de pressão dentro do cilindro.

Em compensação, o tempo para jogar fora esses gases é mais lento, pois, ele precisa dar outro giro para abrir a válvula de escape e ajudar a empurrar para fora o gás. Portanto, ele perde um pouco de potência, porque o gás tem um pouco mais de dificuldade para sair do cilindro.

Logo, qualquer preparação em um motor, vai depender exclusivamente do comando de válvulas, pois, se você aumenta o cilindro e o pistão e não muda o comando de válvula quantidade de ar-combustível pode não ser eficiente para a nova cilindrada adotada. É por esses e outros motivos que preparar um motor de quatro tempos requer bastante cálculo para que funcione bem.

Como disse, esses são dois fatores, existem outros, mas eu acho que esses são os que mais pesam para o lado de utilização da moto. Com isso, foi natural começar a vender motos mais potentes, pois, como a entrega de potência era de forma mais amigável, mais pessoas começaram a gostar de utilizar as motocicletas e com isso acredito que tenha ajudado na popularização da motocicleta ao redor do mundo.

Honda 750 Icone dos 4 tempos
Honda 750 Ícone dos 4 tempos

O assunto de motores é muito complexo, existe uma engenharia de outro mundo nesses projetos, das quais consegue extrair uma potência altíssima de motores de 1000 cilindradas, beirando e até passando de 200 cv (motos de série), e num carro dessa cilindrada quando chega a 85 cv já é um milagre hehehe.

Falando em forma de pilotagem, esse tipo de motor tem um freio motor fortíssimo, por isso as freadas são mais equilibradas, pois, no momento que você está freando o motor está ajudando a reduzir a velocidade e com isso a frenagem é mais dosada trazendo mais equilíbrio para a motocicleta.

Isso também traz mais segurança, pois a temperatura do freio tem a tendência de trabalhar de forma amena e com isso evita a dilatação excessiva do fluido, e tudo isso resulta em melhor aproveitamento dos freios.

Outra coisa que muda bastante também é a força do motor em baixa rotação, evitando assim as queimadas de embreagem, com isso é mais fácil administrar o giro do motor, facilitar saídas de curva e como a aceleração costuma ser mais gradual, é muito mais fácil manter um desempenho satisfatório e rápido em uma pista. No dia-a-dia esses fatores também farão diferença, porque, o motociclista vai utilizar a moto de forma mais eficiente, tornando assim a condução mais econômica e segura para ele.

No Mundial de Motovelocidade, esse tipo de motor domina todas as categorias atualmente e será difícil uma nova conversão para os motores de dois tempos. Os motores dois tempos resistem ao tempo apenas em categorias de Off-Road, aonde possuem alguns adeptos. Existem diversas opiniões distintas quando se perguntam qual o melhor tipo de motor, uns gostam da leveza e simplicidade do motor de dois tempos, outros preferem a linearidade do motor quatro tempos. Mas quando fala do ronco desses motores, ai sim, é declarada a Terceira Guerra Mundial!

Matéria de nosso editor André de Sousa Alves (Darth Tatuapé Motos).

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