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Cilindradas de um Motor a Combustão

Matemática

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Os veículos automotores são movidos em razão da conversão de formas de energia em energia mecânica, que é gerada nos motores a combustão e transferida em forma de movimento para as rodas. Carros, motos e caminhões utilizam motores a combustão, que diferenciam entre as modalidades de acordo com a quantidade de cilindradas (cc). Existem motos de 150, 250, 400, 500, 600, 750, 1000 cilindradas entre outras. Já os carros apresentam em seus modelos siglas, veja alguns exemplos: 1.0 (1000 cc), 1.4 (1.400 cc), 1.6 (1.600 cc), 2.0 (2.000 cc), 3.0 (3.000), 4.1 (4.100 cc).

O termo “cilindrada” vem de cilindro e é originalmente conhecido como o volume de deslocamento do motor, isto é, a capacidade em volume da câmara de um pistão. Os motores à combustão possuem cilindros (câmaras), onde ocorrem a explosão (ar + combustível + faísca) que movimenta os pistões, os quais estão ligados pela biela ao virabrequim, que recebe toda a força do movimento dos pistões, transmitindo a energia mecânica para o volante do motor que está conectada à caixa de velocidades (marchas), cuja a força motriz será transmitida ou não. Na outra extremidade do virabrequim encontra-se uma polia, responsável por colocar em movimento através de uma correia outros equipamentos como a bomba de água, o motor do ar condicionado, a bomba da direção hidráulica e etc. Veja esquema representativo de um motor a combustão:

Para entendermos melhor o que vem a ser volume de um cilindro, vamos trabalhar com o exemplo de um carro 1.0. No carro 1.0, isto é, 1000 cilindradas, temos quatro cilindros (quatro pistões e quatro bielas). Uma cilindrada corresponde a 1000 cm³, que equivalem a 1 litro. Como o carro possui 1000 cilindradas e quatro cilindros, cada cilindro comporta 250 ml de gás, e ele aspira e expira um litro de gás por cada volta completa do virabrequim.

As cilindradas de um motor são calculadas de acordo com o diâmetro e o curso de um pistão, sempre dados em milímetros (mm). Utilizamos a seguinte expressão matemática na determinação da cilindrada de um motor a explosão:

Onde:
N = Número de cilindros do motor
π = 3,14
d = diâmetro do cilindro
C = curso do pistão no interior do cilindro

O diâmetro e o curso do pistão costumam ser informados em milímetros, por isso devemos transformar para centímetros, para isso basta dividirmos por 10.

Exemplo 1

Determine as cilindradas de um motor com as seguintes especificações técnicas:

Número de cilindros: 04
Diâmetro do cilindro: 82,07 mm → 82,07/10 = 8,207 cm
Curso do pistão:75,50 mm → 75,50/10 = 7,550
π = 3,14

Dizemos que o motor possui 1597 cilindradas, que correspondem a um motor 1.6.

Exemplo 2

O motor de uma moto é considerado monocilíndrico (um cilindro). Determine a cilindrada do motor de uma moto com as seguintes especificações:

Diâmetro do cilindro: 56,5 mm → 56,5/10 = 5,65 cm
Curso do pistão: 49,5 mm → 49,5/10 = 4,95 cm
π = 3,14

O motor da moto possui 124 cc, mas na venda a indústria costuma informar 125 cc.

Por Marcos Noé
Graduado em Matemática
Equipe Brasil Escola

Equações - Matemática - Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

SILVA, Marcos Noé Pedro Da. "Cilindradas de um Motor a Combustão"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/matematica/cilindradas-um-motor-combustao.htm>. Acesso em 29 de julho de 2016.

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