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Câmara de explosão do motor do carro


O rendimento de um motor à explosão depende, em grande parte, da forma das câmaras de explosão. Para ser eficaz, uma câmara de explosão, deve ser de tal modo compacta que a superfície das suas paredes – através das quais o calor se dissipa para o sistema de resfriamento – seja mínima.

Como regra, considera-se que a forma ideal de uma câmara de explosão seja esférica, com o ponto de ignição situado no centro, que resultaria numa combustão uniforme da mistura gasosa em todas as direções e num mínimo de perda de calor através das paredes. Sendo tal forma impraticável num motor de automóvel, o conceito mais aproximado, neste caso, é o de uma calota esférica. As formas das câmaras de explosão, que habitualmente apresentam os motores de automóveis, são de quatro tipos: hemisférica, em banheira, em cunha (ou triangular) e aberta na cabeça do pistão, todas elas com válvulas no cabeçote. Os tipos de câmara de válvulas lateral ou de cabeça em L e em F estão atualmente ultrapassados.

Uma das formas mais eficazes e viáveis de câmara de explosão é a clássica em calota hemisférica, cuja base é formada pela cabeça do pistão. As válvulas inclinadas formam entre si um ângulo de 90º, ocupando a vela uma posição central entre ambas. Esta disposição, clássica pela sua simetria, encurta a distância que a chama deve percorrer entre a vela e a cabeça do pistão, assegurando uma boa combustão. É utilizada principalmente em motores de elevado rendimento.

esquema da uma câmara de explosão com cabeça hemisférica

A câmara hemisférica implica na utilização de uma ou duas árvores de comando no cabeçote ou então de uma árvore de comando lateral com um complexo sistema de balancins e hastes impulsoras para o acionamento das duas filas de válvulas. A sua fórmula facilita a admissão da mistura gasosa que penetra no cilindro por um dos lados do motor e, a expulsão dos gases da combustão, pelo lado contrário. Também proporciona mais espaço para os dutos de admissão de grande diâmetro, podendo estes serem dispostos de modo que a mistura penetre na câmara facilmente e com a devida turbulência.

O adequado fluxo de gases que as suas grandes válvulas permitem, faz com que a cabeça hemisférica proporcione um notável rendimento volumétrico, ou seja, um volume de mistura gasosa admitida igual ao volume do cilindro, sob determinadas condições atmosféricas.

Contudo, devido à tendência atual para a fabricação de cilindros com maiores diâmetros e cursos dos pistões mais reduzidos, as válvulas de um motor comum em linha apresentam o diâmetro suficiente para satisfazer as necessidades normais. Tais válvulas não exigem árvores de comando ou balancins especiais, o que torna menos dispendioso na fabricação do motor.

Câmara de explosão com válvula lateral

A câmaras de explosão, num motor de válvulas laterais, não têm uma boa taxa de compressão (pouco mais de 6:1, valor muito baixo para se conseguir bom rendimento ou economia de gasolina.) que é uma das condições fundamentais para que se produza uma boa combustão, apesar de ser o mais econômico na construção.

As válvulas estão alinhadas num dos lados do cilindro situando-se, sobre estas, as câmaras de explosão. A parte superior da câmara forma um declive sobre o cilindro, dando origem a um pequeno espaço entre a câmara e a cabeça do pistão no P. M. S., formando uma pequena lâmina de compressão.

O sistema de cabeça em F consiste numa combinação de válvulas laterais na cabeça. As válvulas de escapamento são montadas no bloco do motor e as de admissão na cabeça.

Câmaras de explosão em banheira e em cunha(triangular)

Para que a chama percorra um pequeno trajeto, são muito utilizadas, nos motores de válvula na cabeça, as câmaras de explosão em forma de banheira invertida e em cunha A câmara de explosão em banheira, de forma oval, apresenta as válvulas de admissão e de escapamento colocadas verticalmente na parte superior e a vela na parte inclinada. Na câmara de explosão, em forma de cunha, as válvulas encontram-se no lado inclinado, de maiores dimensões, situando-se a vela no lado mais curto.Ambas as câmaras de explosão permitem a instalação de uma única árvore de comando lateral, com as hastes impulsoras para os balancins em linha. Em alguns motores, as válvulas destas câmaras pode m ser acionadas por uma única árvore de comando no cabeçote.

Câmara aberta na cabeça do pistão.

Câmara de explosão em banheira

Câmara de explosão em cunha ou triangular

Existe um tipo de câmara moderno de explosão situado na cabeça do pistão, pelo que, neste caso, o cabeçote do motor se apresenta plano. Este tipo de câmara é apropriado para taxas de compressão elevadas e utilizado principalmente em motores de competição, nos quais o diâmetro do pistão é superior ao seu curso. Quando o pistão sobe, na fase final do tempo de compressão, a borda superior do pistão provoca uma turbulência, sob a forma de jato intenso na mistura gasosa da periferia do pistão para o centro da câmara, dando origem a uma excelente combustão sem detonação. A câmara, pelo fato de apresentar a forma de taça e se encontrar na cabeça do pistão, conserva o calor contribuindo, desta forma, para uma mais rápida vaporização da mistura.

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