Um pequeno motor diesel é um motor compacto de ignição por compressão com um a quatro cilindros, que produz normalmente entre cerca de 3 hp e aproximadamente 100 hp. As unidades monocilíndricas e bicilíndricas refrigeradas a ar acionam bombas, pequenos geradores e máquinas ligeiras, enquanto os diesel de 3 e 4 cilindros refrigerados a líquido equipam empilhadores, tratores compactos, pequenas embarcações, camiões ligeiros e grupos eletrogéneos até cerca de 60 kVA. A escolha certa depende da potência, do ciclo de serviço, da refrigeração, da orientação do veio e das normas de emissões do local onde a máquina será vendida.
Pontos essenciais
- Os pequenos diesel vão desde motores monocilíndricos refrigerados a ar de cerca de 200–450 cc até motores de 4 cilindros refrigerados a líquido com cerca de 2–4 litros.
- Os diesel monocilíndricos são simples e económicos, mas vibram mais; os motores de 3 e 4 cilindros funcionam de forma muito mais suave e são adequados para serviço contínuo.
- Os motores refrigerados a ar dispensam radiadores e líquido de refrigeração, mas funcionam a temperaturas mais elevadas e são mais ruidosos; os motores refrigerados a líquido são adequados para instalações fechadas e funcionamento prolongado.
- A maioria dos pequenos diesel tem cambota horizontal; os diesel de veio vertical existem sobretudo para corta-relvas e alguns equipamentos especiais.
- Nos EUA, os diesel não rodoviários com menos de 19 kW estão sujeitos aos limites EPA Tier 4, enquanto os motores de 19–56 kW passaram a estar sujeitos a limites de partículas mais rigorosos a partir de 2013; a UE aplica as normas Stage V por faixa de potência.
O que é considerado um pequeno motor diesel?
Não existe uma definição formal, mas, no setor, «pequeno diesel» designa geralmente motores com menos de cerca de 75 kW (100 hp) e até quatro cilindros. Acima disso, a maioria dos motores tem 4 ou 6 cilindros e destina-se a camiões, construção e aplicações marítimas.
Os pequenos diesel dividem-se em duas famílias. A primeira é a dos motores industriais refrigerados a ar, geralmente com um ou dois cilindros, vendidos como unidades de potência universais com veio de saída com chaveta. A segunda é a dos motores compactos multicilíndricos refrigerados a líquido, frequentemente derivados de motores de veículos ou empilhadores e vendidos como motores sem acessórios ou grupos motopropulsores completos.
Um, dois, 3 ou 4 cilindros: de qual precisa?
Ajuste o número de cilindros à potência e à suavidade de funcionamento pretendidas. Mais cilindros significam um funcionamento mais suave e maior potência, à custa de comprimento, peso e preço.
| Tipo | Gama de potência típica | Refrigeração típica | Utilizações comuns | Principal compromisso |
|---|---|---|---|---|
| Monocilíndrico | Cerca de 3–15 hp | Ar, por vezes água (depósito de evaporação ou radiador) | Bombas de água, pequenos grupos eletrogéneos, motocultivadores, compressores | Vibração forte, potência limitada |
| 2 cilindros (em linha ou em V) | Cerca de 10–25 hp | Ar ou líquido | Grupos eletrogéneos maiores, corta-relvas, veículos utilitários ligeiros, máquinas de soldar | Vibração moderada, custo por hp superior ao dos monocilíndricos |
| 3 cilindros | Cerca de 15–50 hp | Líquido | Tratores compactos, miniescavadoras, pequenas embarcações, grupos eletrogéneos | Sensação de combustão irregular ao ralenti em algumas construções |
| 4 cilindros | Cerca de 30–100+ hp | Líquido | Empilhadores, camiões ligeiros, tratores, embarcações de trabalho, grupos eletrogéneos de 20–60 kVA | Mais comprido e mais pesado |
As gamas de potência são típicas e variam consoante o fabricante e a classificação de potência. Um motor diesel monocilíndrico é adequado para bombagem intermitente ou para um pequeno gerador portátil, mas é uma má escolha para longas horas num veículo, onde a vibração provoca fadiga nos suportes e nos operadores. Um motor diesel de 2 cilindros, como um bicilíndrico em V refrigerado a ar, constitui uma solução intermédia para equipamentos que precisam de 15–20 hp num conjunto compacto.
Para serviço contínuo, um diesel de 3 cilindros ou 4 cilindros é o mínimo prático. Os motores industriais de 4 cilindros são frequentemente adaptados de motores de veículos ou empilhadores, pelo que as peças estão amplamente disponíveis. Um diesel de 4 cilindros para empilhadores com potência nominal de 35.4 kW é um exemplo típico de um motor também utilizado em compressores e pequenas máquinas.
Qual é o menor motor diesel que se pode comprar?
Os menores motores diesel de produção vendidos em larga escala são monocilíndricos refrigerados a ar com cerca de 200 cc, que produzem aproximadamente 3–4 hp. Abaixo dessa dimensão, torna-se difícil viabilizar a ignição por compressão, porque os cilindros pequenos perdem demasiado calor durante a compressão.
Muitos diesel monocilíndricos de conceção chinesa seguem uma convenção de designação como 170F, 178F ou 186F, em que o número indica geralmente o diâmetro do cilindro em milímetros. Um motor da classe 186F tem normalmente cerca de 400–420 cc e uma potência nominal de aproximadamente 9–10 hp, mas deve consultar sempre a ficha técnica, pois as variantes diferem. Os menores grupos eletrogéneos diesel utilizam estes motores e fornecem geralmente cerca de 2–6 kW.
Diesel refrigerado a ar vs refrigerado a líquido: qual é melhor?
Nenhum é melhor em todas as situações. Um motor diesel refrigerado a ar utiliza uma ventoinha no volante e um cilindro com aletas para dissipar o calor, pelo que não existe radiador, bomba de água nem líquido de refrigeração para manter; um motor refrigerado a líquido funciona a uma temperatura mais estável e com menos ruído.
Escolha refrigeração a ar quando:
- O motor funciona de forma intermitente ou em locais remotos onde é pouco provável que se faça a manutenção do líquido de refrigeração.
- O peso e a simplicidade são mais importantes do que o ruído.
- As temperaturas negativas dificultam a gestão do líquido de refrigeração.
Escolha refrigeração a líquido quando:
- O motor funciona durante longas horas com carga elevada, como nos grupos eletrogéneos de potência principal.
- Está instalado numa envolvente, armário ou casa das máquinas com circulação de ar limitada.
- O baixo ruído e o controlo rigoroso da temperatura são importantes, por exemplo em utilização marítima ou urbana.
Os motores refrigerados a ar precisam de passagens de ar desobstruídas; uma carenagem de refrigeração obstruída ou aletas cobertas de sujidade provocam rapidamente o sobreaquecimento em trabalhos com poeiras.
Motores diesel de veio horizontal vs veio vertical
Um motor de veio horizontal tem a cambota na horizontal, o que é adequado para transmissões por correia, bombas, geradores e caixas de transmissão. Um motor de veio vertical tem a cambota orientada para baixo, o que é adequado para plataformas de corte de tratores corta-relvas em que a lâmina é aparafusada diretamente por baixo.
Quase todos os pequenos diesel têm veio horizontal. Os diesel de veio vertical são muito menos comuns do que os motores a gasolina de veio vertical, pelo que os compradores que pretendam converter um corta-relva ou uma máquina especial devem confirmar a disponibilidade, o padrão da flange e as dimensões do veio de saída antes de basearem o projeto num destes motores. Ao encomendar um motor diesel de veio horizontal, especifique:
- Tipo de veio de saída: veio reto com chaveta, veio cónico ou roscado.
- Diâmetro e comprimento do veio, e se é necessária uma saída com redução ou à velocidade da árvore de cames.
- Método de arranque: manual por corda retrátil, elétrico ou ambos.
- Padrão de fixação da base e posição do depósito de combustível.
- Tipo de regulador e regime nominal, habitualmente 3000 ou 3600 rpm para grupos eletrogéneos de 50 ou 60 Hz em unidades monocilíndricas com acoplamento direto.
Para que pode ser utilizado um pequeno motor diesel?
Os pequenos diesel servem praticamente qualquer aplicação que exija binário fiável sem energia da rede elétrica. As mais comuns são:
- Pequenos geradores diesel para habitações, instalações de telecomunicações, construção e embarcações.
- Bombas de água e de rega na agricultura e na drenagem.
- Máquinas de construção compactas, como miniescavadoras, placas compactadoras e torres de iluminação.
- Movimentação de materiais, especialmente empilhadores; consulte o projeto de motores para empilhadores.
- Pequenas embarcações, em que motores diesel marítimos de 3 e 4 cilindros, a partir de cerca de 40 kW, propulsionam barcos de pesca e lanchas; um diesel marítimo de 40 kW é um exemplo.
- Camiões ligeiros e pick-ups, em que um motor turbodiesel de 4 cilindros e 2–3 litros é a norma; o guia de motores de substituição para camiões ligeiros e empilhadores apresenta modelos populares.
Um pequeno motor diesel para um camião ou veículo é quase sempre um motor de 4 cilindros refrigerado a líquido com turbocompressor, enquanto a faixa dos motores diesel de 25–30 hp é dominada por motores industriais de 2 e 3 cilindros.
Que normas de emissões se aplicam aos pequenos motores diesel?
As normas de emissões dependem do local onde o equipamento será vendido e da faixa de potência do motor. A EPA dos EUA regula os diesel não rodoviários ao abrigo do seu programa Tier 4, e a UE através da Stage V (Regulamento (EU) 2016/1628).
| Faixa de potência | EPA Tier 4 dos EUA (não rodoviários) | Stage V da UE |
|---|---|---|
| Abaixo de 8 kW | Tier 4 desde 2008 | Limites aplicáveis desde 2019 |
| 8–19 kW | Tier 4 desde 2008 | Limites aplicáveis desde 2019 |
| 19–37 kW | Limite de partículas mais rigoroso desde 2013 | Aplica-se um limite do número de partículas, que geralmente exige um DPF |
| 37–56 kW | Limite de partículas mais rigoroso desde 2013 | Aplica-se um limite do número de partículas, que geralmente exige um DPF |
| 56–130 kW | Tier 4 final a partir de cerca de 2012–2014, NOx próximo de 0.4 g/kWh | Stage V desde 2020 |
Este é um resumo simplificado; consulte o texto do regulamento e o certificado do motor para obter os limites e as datas exatos. Os motores sem a certificação adequada não podem ser legalmente instalados em equipamentos novos nestes mercados, embora muitos outros países aceitem motores construídos segundo níveis anteriores. Nos EUA, os motores marítimos são regulados separadamente dos motores não rodoviários.
Como escolher e comprar um pequeno motor diesel?
Comece pela carga e, a partir daí, determine o motor. Os passos seguintes evitam os erros mais comuns:
- Defina a potência no veio, incluindo as perdas da bomba ou do alternador, e acrescente uma margem de cerca de 10–20 por cento para serviço contínuo.
- Defina o regime nominal de modo a corresponder à máquina acionada, sobretudo para geradores a 1500/1800 ou 3000/3600 rpm.
- Escolha a refrigeração e o número de cilindros em função das horas de serviço e da envolvente.
- Confirme os requisitos de emissões no mercado de destino.
- Verifique a disponibilidade de peças, incluindo filtros, injetores e juntas, antes de uniformizar uma frota.
A Shanghai Mars Industrial (MARS) fornece motores diesel compactos para empilhadores, camiões ligeiros, pequenas embarcações e grupos eletrogéneos, e pode ensaiar os motores em funcionamento antes da expedição, com relatório escrito e vídeo. Envie a sua aplicação e os requisitos de potência através da página de contacto.
Perguntas frequentes
Qual é o menor motor diesel fabricado?
Os menores diesel de produção corrente são motores monocilíndricos refrigerados a ar com cerca de 200 cc e 3–4 hp. Existem minúsculos motores «diesel» de aeromodelismo, mas utilizam uma tecnologia diferente, à escala de um passatempo.
Um motor diesel de 3 cilindros é fiável?
Sim, os diesel modernos de 3 cilindros são amplamente utilizados em tratores, escavadoras e grupos eletrogéneos e são fiáveis quando corretamente dimensionados e mantidos. Geralmente dispõem de um sistema de equilibragem ou de apoios do motor ajustados para controlar a vibração.
Quanto tempo dura um pequeno motor diesel?
A vida útil depende muito da conceção, da carga e da manutenção. Os diesel industriais multicilíndricos refrigerados a líquido duram geralmente muito mais do que os pequenos monocilíndricos refrigerados a ar, pelo que deve comparar o intervalo de revisão geral indicado pelo fabricante em vez de alegações genéricas.
Um pequeno gerador diesel pode funcionar continuamente?
Apenas se tiver uma classificação de potência principal ou contínua. Muitos pequenos geradores refrigerados a ar são concebidos para utilização intermitente ou de emergência e devem funcionar com potência reduzida ou ser substituídos por um grupo refrigerado a líquido para funcionamento prolongado.
Qual é um bom motor diesel de 25 hp para equipamentos?
Na classe de 25 hp, os diesel industriais de 2 e 3 cilindros refrigerados a líquido são a escolha mais comum, com os bicilíndricos em V refrigerados a ar como alternativa mais leve. Verifique a certificação de emissões exigida no seu mercado antes de comprar.
