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Ciclo do motor 4 tempos

O desenvolvimento dos motores a combustão interna permitiu sua utilização em diferentes tipos de automóveis, pois têm tamanho reduzido quando comparados aos motores a vapor. Eles funcionam em ciclos, que podem ser divididos em 2 ou 4 etapas (tempos). Vamos analisar como é o ciclo de um motor 4 tempos que utiliza gasolina ou etanol.

Ilustração de um motor a combustão interna. Na parte superior, há dois dutos, um à esquerda e outro à direita, ambos conectados à câmara de combustão, de formato retangular. De cada lado da câmera, há uma válvula: a válvula de admissão à esquerda e a válvula de exaustão à direita, e no meio delas está a vela de ignição. A válvula de admissão está para baixo, deixando a passagem aberta entre o duto superior esquerdo e a câmara combustão. Há setas verdes saindo do duto para a câmara. Dentro da câmera de combustão, há um cilindro, o pistão. Presa ao pistão, há uma haste na vertical com um círculo na ponta inferior. Sobre o pistão, há uma seta vermelha apontando para baixo. A haste abaixo do pistão está inclinada para a direita e há uma seta indicando que sua ponta inferior faz um movimento no sentido horário.
Primeiro estágio (admissão). Nesse estágio, a válvula de admissão está aberta e o pistão desce, deixando a mistura de ar e combustível entrar no cilindro.

Crédito da imagem: Estúdio Meraki

Ilustração de um motor a combustão interna. Na parte superior, há dois dutos, um à esquerda e outro à direita, ambos conectados à câmara de combustão, de formato retangular. Alinhadas de cada lado da câmera, há duas válvulas: a válvula de admissão à esquerda e a válvula de exaustão à direita, e no meio delas está a vela de ignição. Dentro da câmera de combustão, há um cilindro, o pistão. Preso ao pistão, há uma haste na vertical com um círculo na ponta inferior. Sobre o pistão, há uma seta vermelha apontando para cima. A haste abaixo do pistão está inclinada para a esquerda e há uma seta indicando que sua ponta inferior faz um movimento no sentido anti-horário.
Segundo estágio (compressão). Nesse estágio, as válvulas estão fechadas, o pistão sobe e comprime a mistura de ar e combustível, causando um aumento na temperatura da mistura.

Crédito da imagem: Estúdio Meraki

Ilustração de um motor a combustão interna. Na parte superior, há dois dutos, um à esquerda e outro à direita, ambos conectados à câmara de combustão, de formato retangular. De cada lado da câmera, alinhadas, há uma válvula, a válvula de admissão à esquerda e a válvula de exaustão à direita, e no meio delas está a vela de ignição. Abaixo da vela, há uma grande faísca representada. Dentro da câmera de combustão, há um cilindro, o pistão. Preso ao pistão, há uma haste na vertical com um círculo na ponta inferior. Sobre o pistão, há uma seta vermelha apontando para baixo. A haste abaixo do pistão está inclinada para a direita e há uma seta indicando que sua ponta inferior faz um movimento no sentido horário.
Terceiro estágio (explosão e expansão). Nesse estágio, a vela de ignição solta uma faísca elétrica e provoca a queima do combustível (explosão), o que faz com que o pistão seja empurrado para baixo rapidamente. A pressão e a temperatura do gás produzido diminuem.

Crédito da imagem: Estúdio Meraki

Ilustração de um motor a combustão interna. Na parte superior, há dois dutos, um à esquerda e outro à direita, ambos conectados à câmara de combustão, de formato retangular. De cada lado da câmera, há uma válvula, a válvula de admissão à esquerda e a válvula de exaustão à direita, e no meio delas está a vela de ignição. A válvula de exaustão está para baixo, deixando a passagem aberta entre o duto superior direito e a câmara de combustão. Há setas azuis saindo da câmera para o duto. Dentro da câmera de combustão, há um cilindro, o pistão. Preso ao pistão, há uma haste na vertical com um círculo na ponta inferior. Sobre o pistão, há uma seta vermelha apontando para cima. A haste abaixo do pistão está inclinada para a esquerda e há uma seta indicando que sua ponta inferior faz um movimento no sentido horário.
Quarto estágio (exaustão). Nesse estágio, a válvula de exaustão está aberta. Então, o pistão sobe e empurra os produtos da queima do combustível para fora do cilindro, deixando-o pronto para o reinício do ciclo, quando a válvula de exaustão se fechar e a de admissão abrir novamente.

Crédito da imagem: Estúdio Meraki

O ciclo termodinâmico dos motores a gasolina ou etanol é conhecido como ciclo Otto, pois foi desenvolvido pelo engenheiro alemão Nikolaus August Otto (1832-1891).