Conceituação técnica – Veículos

Foto da Brodie Vissers do Burst

Alternador ou gerador ou dínamo do veículo

Alternador do veículo é um dínamo ou gerador mais evoluído. O dínamo trata-se basicamente de uma peça muito parecida com um motor elétrico, porém com função inversa, isto é, o motor elétrico tem a função de transformar energia elétrica em energia mecânica (rotação/movimento) e o alternador/dínamo/gerador tem a função de transformar movimento/rotação do motor do veículo em energia elétrica, basicamente como acontece nas companhias hidroelétricas, que convertem o diferencial de potencial hidráulico em energia elétrica, isto é, a água em um nível mais elevado desce por uma tubulação e faz girar o eixo de um gerador/dínamo, que transforma sua rotação em energia elétrica.

O alternador é um componente do sistema de carga cuja função é fornecer energia elétrica a todos os consumidores e carregar a bateria do veículo. Para isso, o alternador transforma a energia mecânica do motor do veículo em energia elétrica.

(MASSUCO, 2016)

Como o alternador do veículo é o seu gerador de energia, que além de recarregar a bateria de 12 volts, também abastece todos os sistemas elétricos do automotor, inclusive seus dispositivos e componentes eletroeletrônicos sensíveis a baixa variação energética, precisa gerar energia de forma responsável e controlada, isto é, não pode o dínamo, que abastece componentes eletrônicos projetados para trabalharem próximos a 12 volts, gerar uma tensão muito maior que 12 volts, pois seria fatal para tais peças. Para evitar que o alternador ultrapasse as voltagens máximas e mínimas exigidas, existem os “reguladores de tensão” ou “reguladores de voltagem”, que são componentes ou dispositivos capazes de manter a voltagem ou tensão dos geradores dentro do nível permitido. Como os dínamos geram energia através da rotação do motor, se o motor estiver em baixa rotação o alternador induzirá baixa tensão, se estiver em altíssima rotação induzirá altíssima tensão, ambas situações provocariam mau funcionamento e até danos permanentes em seus abastecidos.

Em veículos automotores, o gerador é acionado pelo motor e, portanto, com velocidade variável. Nos carros mais antigos era necessário um regulador eletromecânico para introduzir e retirar rapidamente, com uma frequência proporicional à velocidade do motor. Uma resistência em série com o campo do gerador, para manter a tensão gerada no dínamo dentro de uma faixa aceitável.

Nos carros mais modernos, o dínamo foi substituído pelo alternador, com retificadores e regulador de voltagem eletrônicos controlando a tensão através da variação de fluxo.

(POPPIUS, 2012)

Átomos e corrente elétrica

Átomo é um sistema composto por elétrons (partículas carregadas negativamente), em suas camadas superiores, prótons (partículas carregadas positivamente) e nêutrons (partículas sem carga), em seu núcleo, formador da matéria. Os átomos “abraçados” uns com os outros formam toda matéria conhecida pelo homem. Veja um exemplo da composição do átomo do cobre (Cu), um dos metais mais utilizados em condutores metálicos (fios para conduzir eletricidade):

Desenho 01 – Composição do átomo de cobre (Cu).

A condução elétrica nada mais é do que a transmissão de elétrons de um átomo para outro. Isso pode ocorrer naturalmente, como são os casos das descargas atmosféricas, ou de forma induzida, artificial, que é o caso das usinas hidrelétricas geradoras de energia. Neste segundo caso, campos eletromagnéticos gerados por eletroímãs ou por imãs, empurram os elétrons de um átomo para outro, isto é, são induzidos a percorrerem um determinado caminho. A isto dá-se o nome de corrente elétrica. Quanto maior a potência do campo magnético maior será a correria dos elétrons, portanto, maior será a corrente elétrica.

Desenho 02 – Condução eletrônica a nível atômico.

Fonte: SENAI-SP.

Análise de superfície

Trata-se de uma verificação superficial, isto é, análise de uma determinada superfície.

Aterramento elétrico

O sistema de aterramento possui um conceito muito complexo e demanda extensa explicação, mas pode-se resumir como sendo o sistema que escoa o lixo elétrico para proteger os dispositivos a ele conectados de variação energética.

Bicos injetores

Trata-se do dispositivo do sistema de injeção eletrônica responsável por pulverizar combustível no motor, realizando a combustão e consequente geração de movimento.

Bornes metálicos

Toda conexão entre dois dispositivos, peças, módulos, usa um determinado meio de integração. Alguns fabricantes escolhem integrar uma peça à outra via fiação, porém não é a mais indicada para manutenção pois dificulta o desacoplamento. Outras empresas utilizam soquetes como plugues. Basicamente os bornes metálicos são os plugues que ligam um dispositivo ao outro. Geralmente são de metal para garantir a boa condutividade eletrônica. Exemplo de conexão por plugue é a ponta do fio do fone de ouvido à saída de áudio do computador, aquela ponta metálica é um plugue, portanto um borne metálico. Outro exemplo de bornes são os da bateria que se acoplam com o sistema elétrico do veículo por duas abraçadeiras, que são afixadas por pressão dos parafusos.

Carbonização

Quando um corpo é submetido a alta temperatura ou à combustão e esta não se dá por completo, o resultado desse processo químico, de coloração escura, gera um resíduo chamado carvão. Este processo é conhecido como carbonização.

Carga

Termo técnico da elétrica que significa que determinada partícula ou conjunto de partículas (matéria), está carregada ou com falta de elétrons. Toda matéria que possui excesso ou falta de elétrons está instável, por isso possui capacidade para doa-lo ou recebe-lo, quando isso acontece ocorre uma corrente elétrica.

Cárter

Trata-se da capa inferior do motor onde encontram-se acumulados o óleo do motor.

Catalisador

Resultado de anos de estudo, é um dispositivo instalado no sistema de escape de gases tóxicos do veículo (escapamento), capaz de diminuir sua toxidade, reduzindo assim a poluição ambiental.

Coletor de admissão e de escape

Coletor é uma peça, geralmente tubular, que conduz algum tipo de gás, no caso do veículo. O coletor de admissão conduz os gases ricos (combustível) para serem queimados dentro do motor. O coletor de escape conduz os gases pobre (fumaça) do motor para o catalisador e/ou para fora do veículo.

Comburente

É uma substância que promove o desenvolvimento da combustão de uma substância combustível, como exemplo o oxigênio. Um combustível dificilmente iniciará e/ou continuará a combustão (queima) na inexistência do oxigênio. Por exemplo a gasolina sem o oxigênio não queimaria dentro do motor.

Condutividade eletrônica

Trata-se da facilidade de um corpo conduzir os elétrons, isto é, a energia elétrica. Corpos que possuem boa condutividade eletrônica significa que possui baixa resistência e, portanto, conduzem muito bem a energia elétrica, como exemplo o metal cobre encontrado na maioria dos fios condutores de energia.

Correia dentada

Seu conceito é extremamente técnico, portanto pode ser resumido como sendo uma corrente, geralmente de borracha, com pequenas ranhuras (dentes), que liga o virabrequim (motor parte de baixo) com o comando de válvulas (motor parte de cima).

Corrente contínua ou alternada

Denomina-se corrente contínua a corrente elétrica que percorre sempre o mesmo sentido, de um ponta A para um ponto B, de forma unidirecional. Exemplo: qualquer bateria possui polo positivo e negativo e quando ligado a um sistema elétrico os elétrons serão conduzidos do polo negativo para o positivo.

Denomina-se corrente alternada a corrente elétrica que percorre os dois sentidos, de um ponto A para B e depois de B para A, de forma bidirecional. Exemplo: motores alternadores que geram energia alternadas. Nesse caso os polos positivos e negativos não são físicos e fixos como nas bateriais mas sim virtuais, mudando de posição a todo momento. Na linha de distribuição das empresas fornecedoras de energia elétrica do Brasil, a energia é alternada, o que significa que os elétrons estão correndo em dois sentidos e que essa inversão ocorre, por definição, exatamente 60 vezes por segundo.

Deformação plástica

Deformação plástica é quando o material submetido a uma determinada tensão se deforma permanente, mantendo a deformação mesmo quando o carregamento é retirado.

A deformação plástica é uma mudança permanente na forma ou no tamanho de um corpo sem que ocorra fraturamento, acumulada ao longo do tempo pela manutenção de um esforço acima do limite de elasticidade material.

(FOSSEN, 2017)

Distribuidor

Trata-se da peça do veículo que amplifica a tensão da bateria para induzir as velas a produzir faísca, necessário para iniciar a combustão no motor.

Eletrobomba ou bomba injetora de combustível

Trata-se de um motor elétrico instalado no sistema de injeção de combustível, capaz de conduzi-lo do reservatório de combustível (tanque) para a rede de injeção de combustível, para ser injetado no motor e proporcionar a combustão.

Elevador automotivo

Elevador automotivo é um dispositivo eletromecânico que, com apoio de motores elétricos e roscas sem fim (imenso parafuso), é capaz de suspender um veículo para inspeção de partes inferiores.

Fluidos

Tratam-se de corpos em estado líquido ou gasoso, portanto são exemplos de fluido a água, gasolina, etanol e até os vapores d’água, de gasolina, de etanol, o ar, entre outros gases inclusive.

Você deve se lembrar da físcia que uma substância existe em três estados ou fases fundamentais: sólido, líquido e gasoso. (Em temperaturas muito altas também existe o plasma). Uma substância no estado líquido ou gasoso é denominada fluido.

(ÇENGEL, 2015)

Fluído lubrificante

Trata-se do óleo do motor, ou qualquer outro óleo, fluído inserido entre duas partes metálicas para diminuir o atrito (contato entre elas) e, evitar que uma desgaste a outra.

Fluídos refrigerantes

Trata-se da água do radiador, ou outro líquido composto e geralmente baseado em água, que percorre as regiões quentes do motor com o intuito de resfriá-lo.

Hardware

A informática é dividida em duas partes, o hardware e o software, sendo um complementando o outro. O hardware é a parte física, isto é, são os dispositivos eletrônicos.

Todo o conjunto de componentes eletrônicos que constitui o computador forma o hardware. É a parte física, quela que podemos ver e tocar.

(CASTRO,2008)

Identidade do veículo

Os veículos mais modernos possuem maior convergência digital, isto é, possuem mais peças mecânicas comandadas por partes eletrônicas. Por medida de segurança cada veículo possui uma chave e um controle remoto capaz de abrir aquele automóvel em específico. Portanto existem dispositivos instalados nestes veículos programados para aceitar somente tal chave e controle. Caso algum intruso tente ligar o veículo com chave distinta, o dispositivo não permitirá pois não reconheceu a chave. Este dispositivo ou combinações de dispositivos são conhecidos como “identidade do veículo”. Desta forma se o proprietário perder a chave, precisará substituir tais dispositivos, que funcionam em paridade específica, isto é, só funcionam se os dois forem trocados não permitindo a troca de somente um.

Ignição

No mundo da química trata-se do processo de início de uma combustão. No mundo da engenharia pode ser o início da combustão tanto quanto do processo de ligação do motor do veículo.

Injeção eletrônica

Trata-se do sistema que injeta o combustível no local exato do motor onde ocorrerá a combustão.

Inspeção

Fiscalização da unidade consumidora, posteriormente à ligação, com vistas a verificar sua adequação aos padrões técnicos e de segurança da distribuidora, o funcionamento do sistema de medição e a confirmação dos dados cadastrais.

Resolução 414/2010 ANEEL.

Luzes de advertência

Tratam-se das luzes do Painel de instrumentos que geralmente informam avarias, status, condições do veículo. Um exemplo é a luz com o logo de um motor que informar anormalidade no sistema de injeção eletrônica.

Mancal e rotor

A maioria dos motores possuem uma parte rotativa fixada em um cilindro que gira em seu eixo, este eixo é chamado de rotor. Mancal é o nome dado para o suporte que sustenta o rotor dentro do motor.

Mecânica ou dinâmica dos fluidos

Trata-se da parte da mecânica que estuda o movimento dos fluidos e suas interações.

A mecânica é a ciência física mais antiga e trata de corpos tanto estacionários como em movimento sob influência de forças. O ramo da mecânica que trata dos corpos em repouso é denominado estática, ao passo que o ramo que trata dos corpos em movimento denomina-se dinâmica. A subcategoria mecânica dos fluidos é definida como a ciência que trata do comportamento dos fluidos em repouso (estática dos fluidos) ou em movimento (dinâmica dos fluidos) e da interação entre fluidos e sólidos ou outros fluidos nas fronteiras. A mecânica dos fluidos também é chamada de dinâmica dos fluidos, considerando os fluidos em repouso como um caso especial de movimento em velocidade zero (Figural 1-1).

(ÇENGEL, 2015)

Motor de partida ou motor de arranque

O motor do veículo não consegue iniciar sua rotação sozinho, necessita da ajuda de outro mecanismo chamado motor de partida. Trata-se de um motor elétrico acoplado ao motor principal com a função de rotacioná-lo até que funcione.

Módulo do motor ou central de comando

Fazendo analogia ao cérebro humano, responsável por controlar todos os sistemas do corpo como o nervoso, circulatório, respiratório, digestivo, locomotor, entre outros, o “módulo do motor” tem a mesma função de controlar vários sistemas no veículo. Um exemplo de controle deste módulo é o de injeção de combustível. No sistema de escape de gases, conhecido como escapamento, existe um sensor, chamado de “sensor de oxigênio” ou “sonda lambda”, que analisa a composição de alguns dos gases expelidos pelo motor como o oxigênio. Quando a “sonda lambda” percebe que no escapamento existe uma grande quantidade de vapor de gasolina ou etanol, significa que o motor não consumiu por completo o combustível, o que resulta em desperdício. Este sensor então avisa ao “módulo do motor” que existe uma grande quantidade de combustível sendo jogado fora, assim o módulo processa e decide acionar os “bicos injetores” (peça responsável por pulverizar o combustível no motor), diminuindo a quantidade injetada, resultando em maior economia do consumo.

O “módulo do motor” é basicamente o cérebro do veículo, sem ele muitos subsistemas não funcionam e consequentemente o veículo também.

Fontes: GLEHN, 2001 / BRAGA, 2016

Oxidação

Uma oxidação/redução é uma reação química que envolve transferência de elétrons entre os reagentes. Para que isso ocorra, um elemento sempre perde elétrons (se oxida) e outro que recebe os elétrons (reduz). O resultado da oxidação do ferro, por exemplo, é a ferrugem pois o oxigênio é reduzido. Essa “ferrugem” em componentes eletrônicos pode se expandir, fazer contatos não permitidos entre circuitos e provocar mau funcionamento.

Na maioria das estruturas metálicas o efeito da oxidação/redução provoca certo esfarinhamento, causado pela separação da parte reduzida/oxidada, resultando na perda da resistência do material, isto é, o metal torna-se mais fraco, chegando ao ponto de retornar ao estado natural do elemento químico, pó. Exemplificando o ferro que faz parte da estrutura do chassi de um veículo, quando acometido por corrosão, esfarinha e volta ao a ser pó de ferro oxidado (óxido de ferro).

Fontes: RAMANATHAN, 1998 / ATKINS, 2012

Painel de instrumentos

Trata-se do dispositivo concentrador de informações do veículo. Geralmente ergonomicamente encontra atrás do volante, traz informações como a temperatura do motor, velocidade instantânea, velocidade rotativa do motor, quilometragem percorrida, etc.

Paridade específica

Termo usado para informar que duas ou mais peças ou dispositivos funcionam somente em comunhão (em conjunto) entre as mesmas, não aceitando uma funcionar sem a outra ou com outra do mesmo tipo e modelo. Um exemplo é a chave de um cofre. Não se pode abrir um cofre com nenhuma outra chave existente, portanto a chave e a fechadura do cofre compartilham paridade específica.

Placa de circuito impresso

A maioria dos dispositivos, peças, instrumentos eletrônicos possuem uma placa (board) de circuitos impressos, com a função de conduzir corrente elétrica entre os componentes eletrônicos nela soldados. Um exemplo é a conhecida placa mãe do computador, onde são encontrados o processador, as memórias, etc.

Placa de identificação do motor

Trata-se de uma placa metálica que contem as informações do fabricante referente ao motor.

A placa de identificação do motor contém informações importantes sobre a ligação e utilização do motor. Uma parte importante para possibilitar a substituição de motores é garantir que as informações da placa de identificação sejam comuns entre os fabricantes.

(PETRUZELLA, 2013)

Ponto de fusão

A palavra fusão, derivada do verbo fundir, na engenharia é conhecida como o momento em que algo sólido se transforma em algo líquido, geralmente por ocasião de intenso calor.

Um composto sólido de alto grau de pureza funde-se a uma temperatura bem definida, isto é, a faixa do ponto de fusão (ou intervalo de fusão) não excede 0,5-1,0 °C. Intervalo de fusão é a diferença entre a temperatura em que se observa o início da desagregação (temperatura de degelo) dos cristais e a temperatura em que a amostra se torna completamente líquida (temperatura de fusão).

A presença de pequenas quantidades de impurezas miscíveis ou parcialmente miscíveis produz um considerável aumento no intervalo de fusão, e provoca o início da fusão a uma temperatura inferior ao ponto de fusão da amostra pura. O ponto de fusão é, portanto, um valioso critério de pureza.

(CONSTANTINO, 2004)

Programa de diagnóstico ou sistema de análise computadorizada

Trata-se de um software (programa de computador) desenvolvido pelo ou a mando do fabricante, com intuito de vistoriar as peças do veículo em busca de irregularidades.

Resistência ôhmica

Como explicado no item Átomos e corrente elétrica, corrente elétrica trata-se da corrida de elétrons em um meio particular, como um fio condutor por exemplo. Analogicamente é possível considerar uma rodovia como sendo o fio condutor e os veículos como os elétrons em condução. Caso algo interponha alguma dificuldade que diminua a velocidade dos veículos na rodovia, como um pedágio por exemplo, a corrida dos veículos será reduzida, isto é, o pedágio é uma resistência ao tráfego automotivo. Resistência elétrica possui o mesmo conceito, isto é, algo que interponha dificuldade para os elétrons serem conduzidos, como a ferrugem por exemplo. Como na engenharia é necessário quantificar o nível de resistência em numerários, surgiu o ohms que varia de ZERO ao INFINITO, onde ZERO significa nenhuma resistência e INFINITO resistência máxima. Assim surge a resistência ôhmica.

Software

O Software é a parte lógica, isto é, a parte que pode ser programada com linguagem programacional humana. É um conjunto de instruções criadas por um programador que informam para o hardware o que ele deve fazer, exemplo imprimir, comunicar com outro computador, etc.

A maneira mais simples de se conceituar o software é dizer que são os programas do computador. Numa linguagem mais técnica seria a parte responsável pela organização e metodologia na qual os dados são processados. (CASTRO, 2008)

Fonte: CASTRO, 2008.

Sonda Lambda

Trata-se de uma peça, instalada no sistema de escape (saída dos gases da combustão), capaz de analisar os gases residuais da combustão e informar ao “módulo do motor” os dados necessários para tomadas de decisões, como o aumento ou diminuição da injeção de combustível e de ar.

Soquete (suporte)

Trata-se do suporte ou base que sustenta outra peça. Como exemplo o soquete da antena do veículo possui uma rosca na qual a antena é enroscada.

Suportabilidade térmica

Trata-se da temperatura máxima suportada por um corpo.

Tratamento ou proteção anticorrosiva

É um tratamento aplicado sobre um produto, geralmente um metal factível à corrosão, banhando-o completamente para torná-lo impermeável. Desta forma o oxigênio do ar é impedido de fazer contato com o metal corrosivo, portanto impede também a oxidação (corrosão).

Fonte: RAMANATHAN, 1998.

TRIP

Trata-se do odômetro configurável que registra a distância percorrida pelo veículo a partir de um ponto definido, isto é, o usuário pode ZERAR o TRIP em determinado momento para registrar a distância a partir daquele novo ponto.

Válvulas do motor

Válvula, como o próprio nome indica, é uma peça que controla a entrada e/ou saída de algo em determinado local. No caso as válvulas do motor são responsáveis por permitir/impedir a entrada/saída da mistura combustível e ar dentro dos compartimentos dos pistões.

Válvulas: A válvula de haste é hoje universalmente usada nos motores de quatro tempos. São elas que regulam a entrada e saída de gases no cilindro. As válvulas são componentes que sofrem as maiores temperaturas de um motor, juntamente com pistões e anéis. (CASTRO, 2016)

(CASTRO, 2014)

Velas ou velas de ignição

Tratam-se de um dispositivo elétrico, em formato cilíndrico, parcialmente encapado com porcelana, material tanto resistente à corrente elétrica quanto à temperatura. Esta peça é instalada dentro do motor, no compartimento que recebe o combustível, possui a função de gerar fagulhas e consequentemente a combustão.

Fonte:

ATKINS, P. JONE, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5º edição. São Paulo – SP: Bookman, 2012. 928p.

BRAGA, Newton C. Curso de Eletrônica: Eletrônica Automotiva. Revista Independente. [on-line]. Edição 1. Volume 6. São Paulo: 2016.

ÇENGEL, Yunus A. CIMBALA, John M. MECÂNICA DOS FLUIDOS: Fundamentos e aplicações. 3 ed. São Paulo: AMGH, 2015. 1016 p.

CASTRO, Dácio. Usando O Sistema Operacional. Clube de Autores, 2008. 93 p.

CASTRO, Fábio Daniel de. RAHDE, Sérgio Barbosa. MOTORES AUTOMOTIVOS: Evolução, manutenção e tendências. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2014. 310 p.

CONSTANTINO, Mauricio G. SILVA, Gil V. J. DONATE, Paulo M. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA EXPERIMENTAL. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2004. 272 p.

FOSSEN, Haakon. GEOLOGIA ESTRUTURAL. Tradução de Fábio R. D. de Andrade. 2 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2017. 608 p.

GLEHN, Fábio Ribeiro Von. Curso de Injeção Eletrônica: Conceitos teóricos e aspectos práticos. 4.ed. Goiânia: 2001. p. 53.

MASSUCO, Alder Evandro. SISTEMAS MECÂNICOS DE VEÍCULOS PESADOS E RODOVIÁRIOS. São Paulo: SENAI-SP, 2016. 156 p.

PETRUZELLA, Frank D.. Motores Elétricos e Acionamentos: Série Tekne. Tradução: José Lucimar do Nascimento. Revisão técnica: Antonio Pertece Júnior. Porto Alegre – RS: Bookman Editora, 2013. 366p.

POPPIUS, Eduardo Bertil. FUNDAMENTOS DE ELETROMECÂNICA. 1 Ed. Rio de Janeiro: Jaguatirica Digital, 2012. 508 p.

RAMANATHAN, Lalgudi V. Corrosão e seu controle. 3 ed. São Paulo – SP: Hemus Livraria, distribuidora e editora S.A., 1998. 344 p.

SENAI-SP (Org.). Fundamentos da Eletricidade. São Paulo – SP: Senai-SP, 2015. 252 p.