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MANUAL TÉCNICO - MAHLE Aftermarket

1. P gina 15 Falhas prematuras em buchas P gina 15 1 Falhas prematuras em buchas por erros de montagem P gina 109 109 111 113 114 117 117 117 118 123 125 125 126 129 133 133 135 136 140 144 144 149 158 161 161 161 161 165 165 165 165 167 167 16 V lvulaS sss Pagina 16 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 16 2 Nomenclatura da v lvula P gina 16 3 Processos de TADTICACAO ULLA das sais P gina 16 4 Tipos de v lvulas P gina 17 Falhas prematuras v lvulas P gina Hill uuu dae ua SUE cu ad Abe pasa P gina 18 1 Objetivos e princ pios de funcionamento dos tuchos P gina 18 2 Nomenclatura dos tuchos P gina 18 3 Tecnologia dos tuchos P gina 18 4 Tipos de tuchos P gina 19 Falhas prematuras em tuchos P gina 20 Engrenage
2. Fig 11 4 1 DIFEREN AS ENTRE AS CARGAS SUPORTADAS PELA BRONZINA NORMAL E PELA MICRO Il Ligas de cobre chumbo estanho sinterizadas Bimet licas t cnica de sinteriza o usada para produzir bronzinas de liga de cobre um processo em tira cont nua Um p de cobre chumbo estanho pr ligado aplicado uniformemente de maneira cont nua com uma espessura predeterminada dependendo da bronzina a ser produzida so bre uma tira de a o em movimento Para ligar as part culas de p met lico umas s outras aplicado calor em forno cont nuo com atmos fera controlada sinteriza o O chumbo funde no interior do forno e ocupa parte dos espa os entre as part culas ligadas por sinteriza o A seguir o material sofre uma lami na o fechando se a porosidade restante e exis tente entre as part culas sinterizadas Materiais produzidos por este processo s o geralmente de um teor de cobre elevado 70 a 80 Trimet licas T m uma camada de revestimento de estanho chumbo ou cobre estanho chumbo eletrode positada com uma espessura aproximada de 0 025 mm 0 001 in Elas s o particularmente convenientes para apli ca es automotivas apresentando bom desem penho nas reas de resist ncia carga mais ele vada boa conformabilidade e incrustabilidade assim como bom deslizamento e resist ncia corros o maior do que o material cobre chumbo sinterizado sem camada de revesti
3. m 1 ventilador v lvula termost tica tanque de expan s o e tampa Fig 2 41 Bomba d gua um dispositivo do sistema de arrefecimento desti nado a fazer circular o l quido arrefecedor pelas ga lerias existentes no bloco e no cabe ote do motor e pelo radiador detalhe Fig 2 41 SISTEMA DE ARREFECIMENTO por meio de l quido Tampa do radiador Temperatura da gua V lvula termost tica Ventilador PRO Em Radiador Bomba d gua Aquecedor interno do ve culo Galerias de gua 43 44 Radiador Dispositivo principal do sistema de arrefecimento por meio de l quido destinado a retirar o calor do l quido arrefecedor que circula no motor pela passagem de ar atrav s do conjunto tubos e colm ia Fig 2 42 Na maioria dos casos possui um defletor que serve para melhorar a circula o do ar em baixas velocidades Ventilador Dispositivo destinado a for ar a passagem de ar atrav s do conjunto tubos e aletas do radiador Pode ser acionado pelo motor do ve culo detalhe B Fig 2 41 ou por um motor el trico eletroven comandado por um sensor t rmico ou ain da por um acoplamento eletromagn tico tamb m comandado por um sensor t rmico Tanque de expans o um dispositivo que serve para armazenar o l quido arrefecedor que se expandiu do ra diador devido ao seu aquecimento Quando o motor esfria surge um v cuo no radiador que
4. Nas Figuras 23 3 3 comparamos Turbina a G s com um motor convencional Neste temos 4 tem pos Admiss o Compress o Expans o tempo motor e Escape num ciclo alternado enquanto a Turbina a G s possui os mesmos quatro tempos por m num ciclo cont nuo 216 23 4 Motor de cilindrada vari vel Motor de cilindrada vari vel est sendo desenvolvi das perdas por in rcia e atrito Conforme mostrado do experimentalmente com o objetivo de se obter na Figura 23 4 1 o curso do pist o pode ser altera uma redu o de consumo de combust vel princi do por interm dio de um bra o de regulagem que palmente em tr fego urbano Isso obtido atrav s altera o ponto morto inferior da altera o do curso do pist o devido redu o Curso m ximo Curso m dio Fig 23 4 1 217 ALGUMAS UNIDADES DO SISTEMA INTERNACIONAL UNDADES nomes 777 m GRANDEZAS Comprimento metro ngulo plano radiano rad rea metro quadrado m Volume metro c bico m Unidade alternativa litro 10 m Massa quilograma kg Massa espec fica quilograma por metro c bico kg m Tempo segundo S Frequ ncia hertz Hz Velocidade metro por segundo m s Velocidade angular radiano por segundo rad s Velocidade angular rpm rpm 71 30 rad s Acelera o metro por segundo e por segundo m s Acelera o angular radiano por segundo e por segundo rad s Vaz o metro c bico por segundo m s Fluxo de massa
5. P gina 99 7 3 Tecnologia dos an is de P gina 100 7 4 Tipos de an is P gina 105 8 Falhas prematuras em an is de P gina 8 1 Falhas prematuras em an is por erros de montagem P gina 8 2 Part culas estranhas ar admitido P gina 58 3 Lubrifica o ImsuficGiente_ ULU a P gina 8 4 OUulrGS uuu uuu uuu uuu Ed die dic ido a eis dadas ii P gina 9 aa E a P gina 9 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 9 2 Nomenclatura das camisas P gina 9 3 Tecnologia das camisas P gina 9 4 Tipos de camisas P gina 10 Falhas prematuras em camisas P gina 10 1 Falhas prematuras em camisas por erros de montagem P gina 10 2 Usinagem irregular do bloco e ou P gina 10 3 Outros fatores
6. Dada pela express o P for a x deslocamento tempo A pot ncia de um motor expressa normalmente nas seguintes unidades kW Quilowatt a unidade de pot ncia do Sistema Internacional de Unidades Por defini o um kW a pot ncia desenvolvida quando se realiza cont nua e unifor memente um trabalho decorrente da aplica o de uma for a necess ria para elevar um peso de 100 quilos a uma dist ncia de um metro em um segun do Fig 1 4 HP Horse Power a unidade de medida de pot ncia da norma SAE Por defini o um HP a pot ncia desenvolvida quando se realiza cont nua e uniformemente um trabalho decorrente da aplica o de uma for a necess ria para elevar um peso de 33 000 libras 14 970 ko a um p 0 3 de altura em um minuto Fig 1 5 3 000 0 LE 14 070 bg CV Cavalo vapor a unidade de medida da norma DIN para ex pressar a pot ncia do motor Por defini o um CV ps a pot ncia desenvolvida quando se realiza cont nua e uniformemente um trabalho decorren te da aplica o de uma for a necess ria para ele var um peso de 75 kg a um metro de altura em um segundo Fig 1 6 BHP Brake Horse Power a pot ncia til ao freio Representa a pot ncia aproveit vel medida no volante do motor em um dinam metro Fig 1 7 Momento de uma for a torque Podemos definir momento de uma for a em rela o a um ponto como sendo o
7. dosado pelo gicleur de combust vel de marcha lenta 2 e misturado com o ar admitido pelo gicleur de ar de marcha lenta 3 sendo essa mistura injetada no orif cio situado abaixo da borbole ta de acelera o 4 Para se obter uma marcha lenta conveniente deve se ajustar o parafuso de dosagem de mistura da marcha lenta 5 Acelera o normal Durante a utiliza o normal do ve culo acelera o ser acionado o circuito principal do carburador com posto de gicleur principal 6 venturi 7 difusor 8 e emulsionador de ar 9 Com a borboleta do acelerador parcialmente aber ta a depress o existente no coletor de admiss o faz com que seja aspirado o ar que ao passar pelo venturi ir arrastar uma certa quantidade de com bust vel dosada pelo gicleur principal para dentro do cilindro Acelera o total Quando a borboleta do acelerador 4 est totalmen te aberta al m do combust vel arrastado pelo fluxo do ar atrav s do venturi entra em a o o dispositivo chamado bomba de acelera o que supre uma quantidade adicional de combust vel permitindo uma pronta resposta do motor Esse sistema acionado mecanicamente e compos to de diafragma haste de acionamento mola do dia fragma e v lvulas de reten o Alimenta o por inje o de combust vel O sistema de inje o de combust vel fornece a quan tidade certa do mesmo garantindo um rendimento otimizado do motor No in cio uma
8. e Examinar as dimens es e o estado dos alojamen tos recondicionando os caso seja necess rio e Aplicar no aperto dos parafusos ou das por cas O torque recomendado pela montadora fabricante Fig 12 2 21 Altura de encosto insuficiente Altura de encosto excessiva Fig 12 2 22 Aspecto e reas de desgaste excessivo junto linha de parti o em uma das bronzinas ou em ambas Causas e Quando se coloca a bronzina no alojamento ela fica saliente na linha de parti o altura de en costo Ao se apertar os parafusos da capa as bronzinas ser o for adas contra o alojamento garantindo um bom contato Existindo o excesso de altura de encosto a for a radial que se desenvolve pode provocar a flam bagem da bronzina pr ximo linha de parti o 9 122 28 S o causas comuns e superf cie de parti o do alojamento e torque excessivo aperto Corre es e Se tiver sido usinada a superf cie de parti o da capa do bloco ou da biela reusinar o alojamen to para se obter uma circularidade perfeita e Verificar com o emprego do Azul da Pr ssia ou com outro processo adequado s bito etc se a ovaliza o est dentro dos valores permitidos depois de ter dado o aperto correto nos parafu sos da capa com a chave de torque e Aplicar no aperto dos parafusos ou das por cas O torque recomendado pela montadora fabricante gari Fig 12 2 23
9. es recomendadas verific los e substitu los segundo as recomenda es da montadora fabricante e Efetuar um check up peri dico no sistema de filtra o mangueiras bra adeiras juntas etc e Preparar e limpar corretamente os componentes internos para a montagem do motor e Utilizar combust veis de boa qualidade assim como elementos filtrantes e filtros separadores corretos Danos riscos provocados na face de contato do anel Anel com riscos na face de contato Anel com riscos na face lateral Anel com part culas abrasivas na lateral Desgaste acentuado da terceira canaleta 8 3 Lubrifica o insuficiente Lavagem de cilindro Aspecto e Os an is apresentam sinais de escoria es scu ffing na face de trabalho Figs 8 3 1 a 8 3 5 Causas e exist ncia de leo lubrificante tem v rias fun es dentre elas auxilia no resfriamento dos componentes internos do motor e diminui o atrito entre as partes m veis Quando ocorre a com bust o no topo do pist o o calor gerado dis sipado para os an is principalmente o anel da primeira canaleta que por sua vez transferem este calor para a parede do cilindro e para o leo lubrificante ali existente A pel cula de leo existente entre os an is e o cilindro apesar de ser muito fina reduz consideravelmente o atrito evitando o contato direto do metal com metal A lavagem do leo lubrificante existente na parede d
10. o incorreta esguicho dos bicos injetores A partir do rompimento dessa pel cula ocorre con tato met lico entre o pist o e o cilindro eleva o substancial da temperatura devido ao atrito com consequente dilata o excessiva do pist o at o engripamento Corre es Revisar periodicamente a bomba e os bicos inje tores conforme recomendado pela montadora fabricante Pulveriza o ocorrendo parcialmente fora da c mara de combust o Pulveriza o irregular do bico injetor Destrui o parcial da c mara de combust o Destrui o parcial da c mara de combust o Engripamento iniciado na zona de fogo com posterior ruptura na regi o do cubo Danifica o do topo por eros o Aspecto e Eros o da cabe a do pist o devido sobrecar ga mec nica e desintegra o t rmica Engripamento iniciado na zona de fogo estendendo se para a Causas regi o da saia do pist o e Excesso de combust vel injetado por ciclo e Inje o prematura ponto adiantado e Pulveriza o incorreta e Falta de estanqueidade nos injetores Corre es e Regular a bomba e os bicos injetores para obter correta inje o e pulveriza o de leo diesel e Corrigir o ponto de inje o de combust vel Engripamento iniciado na zona de fogo 89 90 Destrui o parcial do topo devido inje o Destrui o do topo e da regi o do cubo devido ao bico injetor c
11. Eixo comando 2 Tucho mec nico 3 Vareta de v lvulas 4 Balancim 5 Eixo balancim 6 V lvula Fig 18 4 1 189 190 ESQUEMA DE ACIONAMENTO DE TUCHO MEC NICO 1 Eixo comando 2 Tucho mec nico 3 V lvula quim a Fig 18 4 2 1 Eixo comando 2 Balancim 3 Tucho 4 V lvula Fig 18 4 3 ESQUEMA DE ACIONAMENTO DE TUCHO HIDR ULICO 1 Eixo comando 2 Tucho hidra lico 3 V lvula Fig 18 4 4 19 Falhas prematuras em tuchos Todas as pe as m veis dos motores em que inclu mos os tuchos sofrem desgastes normais durante a vida til do motor Para tal condi o de desgas te necess rio que os sistemas de lubrifica o e filtra o assim como alguns componentes apre sentem condi es funcionais de utiliza o Quando estes fatores associados atendem as especifica es os tuchos e demais componentes atendem a expectativa de vida til do motor A figura indica a regi o da mosca com apoio uniforme da ponta da vareta Fig 19 1 Tucho mec nico com desgaste normal de funcionamento Desgaste da base Aspecto e A base do tucho apresenta desgaste excessivo Causas e O desgaste da base ocorre quando o filme de leo lubrificante existente entre tucho e o ressalto do came ineficiente ou inexisten te Fig 19 2 e O desgaste tamb m pode ocorrer devido regulagem incorreta da folga de v lvulas v l vula pres
12. ta o elevada Corre es e Utilizar leo lubrificante segundo recomenda es do fabricante e Desobstruir ou substituir dutos de lubrifica o e Substituir bomba e v lvulas do leo lubrificante Fig 22 8 aT Contamina o do leo lubrificante Aspectos e Marcas e canais existentes nos mancais no eixo rotor no colar e no espa ador Fig 22 10 22 11 22 12 22 13 e Marcas de contato dos rotores com as respec tivas carca as e Perda de pot ncia e Contamina o do intercooler e Ru do Causas e A utiliza o de leo lubrificante por per odos aci ma do recomendado para a troca assim como a utiliza o de leo com especifica o abaixo da recomendada para o motor e Contamina o por partes do motor que se des prenderam e Ambiente impr prio para troca de leo Utiliza o de elementos vedantes ao inv s de juntas Fig 22 14 e 22 15 obstrui as galerias de lubrifica o provocando a defici ncia do filme de leo e consequente fus o das partes m veis Troca dos elementos filtrantes em per odos aci ma do recomendado pelo fabricante do motor Aumento da rota o do motor e s bito desliga mento deste Contamina o do leo lubrificante por leo diesel Fig 22 10 Fig 22 12 Fig 22 13 207 208 Corre es Causas e Substituir os elementos filtrantes segundo reco e Utiliza o de compostos de veda o ao inv s menda
13. 1 Tempo Admiss o medida que o pist o move se do PMS para o PMI a v lvula de admiss o se abre e a mistura de ar e combust vel vaporizada aspirada para o interior do cilindro O virabrequim efetua meia volta 180 2 Tempo Compress o A seguir a v lvula de admiss o fecha se medida que o pist o desloca se para o PMS comprime a mistura de combust vel e ar O virabrequim execu ta outra meia volta completando a primeira volta completa 360 3 Tempo Combust o Pouco antes do pist o atingir o PMS o sis tema de igni o transmite corrente el trica vela fazendo saltar uma centelha entre os ele trodos desta que inflama a mistura fortemen te comprimida Os gases em expans o re 1 Tempo Admiss o 2 Tempo Compress o sultantes da combust o for am o pist o do PMS para o PMI O virabrequim efetua outra meia volta 540 4 Tempo Escape Depois da queima da mistura e expans o dos ga ses a v lvula de escape se abre Os gases quei mados s o for ados para fora do cilindro quando o pist o se movimenta do PMI para o PMS O vi rabrequim executa outra meia volta completando a segunda volta completa 20 Uma vez que o pist o realiza quatro tempos ad miss o compress o combust o e escape o nome t cnico dessa opera o ciclo de quatro tempos importante salientar que nos motores de quatro tempos somente no tempo de COMBUST O se produz energia
14. 23 1 2 de veda o para gases nos tr s v rtices e nos lados do rotor O sistema que tem apresentado melhores resultados foi desenvolvido por uma ind stria japo nesa e consiste em fabricar os v rtices do tri ngulo com acabamento em fibra de carbono 23 2 Motores adiab ticos Motores adiab ticos s o aqueles que procuram aproveitar todo o calor gerado pela combust o reduzindo a troca de calor com o meio ambiente Com a redu o da troca de calor com o ambiente as press es e temperaturas internas do motor s o mais elevadas requerendo a utiliza o de compo nentes mais resistentes ex pist es articulados Em contrapartida permitem uma melhor queima bem como a utiliza o de combust veis vegetais com menor n vel de emiss o de poluentes redu o da troca de calor com o meio externo pode ser obtida por exemplo por um dos seguin tes artif cios isoladamente ou em conjunto sistema de combust o duot rmico bloco e cabe ote com revestimento cer mico pist es com cabe a cer mica elimina o do sistema de arrefecimento conven cional Com a elimina o do sistema de arrefecimento convencional radiador parte do calor passa a ser dissipado atrav s do leo lubrificante BALAN O ENERG TICO Motor diesel x motor semi adiab tico Motor diesel 5 cil los refrigerado a gua Motor semi adiab tico Pot ncia efetiva Fig 21 2 1 Os motores adiab ticos
15. Altura de encosto excessiva Biela empenada ou torcida Aspecto e reas de desgaste excessivo nos lados diago nalmente opostos de cada bronzina 153 154 Causas e Numa biela empenada ou com tor o os alo jamentos est o desalinhados originando reas de elevadas press es e at contato metal metal entre a bronzina e o colo do virabrequim O em penamento da biela pode ocorrer por introdu o for ada do pino aperto dos parafusos das capas com a biela fixada incorretamente na morsa ou por cal o hidr ulico Fig 12 2 25 Corre es e Examinar a biela e caso seja necess rio subs titu la e Evitar esfor os de tor o na biela 175 CE MEDIA Fig 12 2 25 Biela empenada Capa deslocada Aspecto e reas de desgaste excessivo nos lados diame tralmente opostos de cada bronzina pr ximas linha de parti o Causas A capa do mancal foi deslocada for ando um lado de cada bronzina contra o eixo Fig 8 8 Isso pode acontecer devido s seguintes causas e uso de chave inadequada para o aperto dos pa rafusos invers o da capa furos pinos ou outros sistemas de centraliza o das capas alterados e eixo virabrequim com o centro deslocado duran te o procedimento de usinagem e reaproveitamento dos parafusos de biela e ou mancal sami dio Charu Fig 12 2 26 Capa deslocada Corre es e Escolher a chave adequada e apertar alternada mente os
16. Apoio da camisa no bloco Galeria de refrigera o An is de veda o o ring Para a instala o de camisa molhada s o necess rios alguns cuidados preciso limpar cuidadosamente o alojamento colarinho da ca misa no bloco assim como o alojamento dos an is de veda o o ring Verificar o desgaste e deforma o do alojamento pois o apoio da ca misa neste deve ser uniforme Esta verifica o evita que a camisa se deforme e trinque apre Cada motor j projetado para utilizar um tipo de sistema de refrigera o e consequentemente um tipo de camisa Os motores refrigerados gua utilizam dois tipos de camisas Camisa molhada Sua parede externa tem contato com a gua do sistema de arrefecimento A montagem realiza da sem nenhum ponto de interfer ncia e a veda o externa realizada por an is o ring que s o posi cionados geralmente na parte superior e inferior da camisa Ap s a instala o da camisa esta fica apolada no bloco somente na parte superior Em alguns motores a camisa se ap ia na regi o cen tral do bloco Fig 9 4 1 CAMISA MOLHADA sente vazamento ou provoque a queima da junta de cabe ote Utilizar produtos lubrificantes que n o contenham solventes nos an is o ring evi tando sua tor o ou mesmo seu deslocamento do alojamento durante a instala o da camisa Conferir a altura da camisa em rela o ao blo co assim como conferir seu di metro interno ap s sua ins
17. Eros o por cavita o de fluxo e Eros o por cavita o de impacto Corre es e Usar leo lubrificante com viscosidade recomen dada para o motor e Verificar a press o do leo e Evitar contamina o do leo lubrificante e Verificar a folga de montagem Folga excessiva Aspecto e A pe a apresenta riscos provocados por par t culas e deforma o migra o da liga antifric o para a regi o pr xima borda lateral da bronzina Causas e As medidas dimensionais dos moentes ou mu nh es estando abaixo da medida m nima reco mendada assim como o di metro do alojamento das bronzinas estando acima do di metro m xi mo recomendado proporcionar o folga de leo lubrificante acima da m xima permitida A folga excessiva n o gera sustenta o hidrodin mica do eixo Desta maneira h contato do eixo com a superf cie da bronzina podendo ocasionar fu s o e deforma o superficial da liga antifric o da bronzina Figs 12 11 14 a 121 17 Fig 12 1 14 Escoamento da liga Corre es e Conferir as medidas do di metro dos mancais bielas e colos do moente e munh o do eixo vi rabrequim e Aplicar sempre o torque correto nos parafusos e substitu los sempre que recomendado pela montadora fabricante e Utilizar leo lubrificante adequado ao motor e recomendado pela montadora fabricante Po pEi E giud Es amp 1 kus or N Escoamento
18. P gina 11 Bronzinas a r P gina 11 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 11 2 Nomenclatura da bronzina P gina 11 3 Tecnologia de bronzinas P gina 11 4 Tipos de bronzinas P gina 12 Falhas prematuras em bronzinas P gina 12 1 Falhas prematuras em bronzinas por mau funcionamento P gina 12 2 Falhas prematuras em bronzinas por erros de montagem P gina 12 3 Montagem incorreta por falta de P gina 13 Arruelas de P gina 13 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 13 2 Nomenclatura das arruelas P gina 13 3 Tecnologia de arruelas de encosto P gina 14 BUCHAS P gina 14 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 14 2 Nomenclatura da bucha P gina 14 3 Tecnologia de buchas
19. da c mara de combust o com o meio refrige rante gua ou ar reaproveitamento de bloco A mistura de combust vel ao ser admitida para dentro do cilindro entrar em combust o espon t nea ap s ser comprimida diesel ou por inter m dio de fa sca de igni o criada dentro da 9 2 Nomenclatura utilizada no intuito de se obter melhor padroniza o no uso das denomina es utilizadas para a identifica o das mara durante a compress o da mistura lcool e gasolina A combust o dos gases em expans o ocorrer dentro de um sistema fechado para que parte da energia gerada impulsione o pist o para baixo e assim sucessivamente movimente o eixo virabre quim consequentemente transformando a ener gia em movimento As camisas proporcionam ao sistema a condi o fechada e necess ria ao processo de transforma o da energia das camisas partes que comp em a camisa bem como definir os prin cipais termos identificados nas Figuras 9 2 1 e 9 2 2 CAMISA MIDA E SECA A di metro flange B di metro do ressalto anti chama Lip C altura do ressalto anti chama Lip D altura do flange E comprimento total F di metro interno G di metro externo camisa seca Fig 9 2 1 Camisa mida Fig 9 2 2 Camisa seca 117 118 CAMISA ALETADA L altura total B di metro interno C di metro externo do apoio superio
20. duas partes justapostas fixadas por parafusos Cabe ote Serve de tampa dos cilindros contra a qual o pis t o comprime a mistura combust vel ar Suporta conjunto de v lvulas e em alguns casos tamb m o eixo comando de v lvulas Fig 2 4 C rter Tampa inferior do bloco que protege os compo nentes inferiores do motor onde est depositado o leo lubrificante Fig 2 4 Coletor de admiss o Recebe e distribui aos cilindros a mistura Ciclo Otto ou o ar Ciclo Diesel aspirado pelo pist o atrav s do filtro de ar Coletor de escape Recebe os gases queimados para lan los at mosfera atrav s do tubo de escape e silencioso RG OS ESTACION RIOS Cabe ote C rter rg os m veis Biela Bra o de liga o entre o pist o e o virabrequim re cebe o impulso do pist o transmitindo o ao virabre quim importante salientar que este conjunto trans forma o movimento alternado do pist o em movimento rotativo do virabrequim Fig 2 5 Pist o a parte m vel da c mara de combust o Recebe a for a de expans o dos gases queimados trans mitindo a biela por interm dio de um pino de a o pino do pist o Em geral o pist o fabricado em liga de alum nio Fig 2 5 An is Compensam a folga entre o pist o e o cilindro dan do a veda o necess ria para uma boa compress o do motor e um melhor rendimento t rmico Fig 2 5 Virabrequim ou eixo de
21. e Evitar o funcionamento do motor na marcha len ta por per odos prolongados e Verificar a dilui o do leo lubrificante por com bust vel ou l quido de arrefecimento Eros o por cavita o Aspecto e Algumas regi es da superf cie da bronzina ficam erodidas Em algumas ocasi es a eros o pode atravessar todo o material da liga da bronzina e chegar at a capa de a o Causas e A eros o por cavita o um tipo de dano cau sado pela explos o instant nea de bolhas de vapor de leo baixa press o na superf cie da liga antifric o da bronzina As cargas em uma bronzina do motor flutuam rapidamente tanto em intensidade como em dire o durante o ci clo de trabalho do motor Isso ocasiona mudan as r pidas na press o hidrodin mica do filme de leo na bronzina A mudan a de press o mais pronunciada a cada tempo do motor em que ocorre uma deforma o relativamente grande entre a bronzina e o colo cor respondente 147 148 A eros o da bronzina tamb m pode ser causada pela alta velocidade do fluxo de leo nos furos do virabrequim e pela varia o do fluxo em desconti nuidades de sua superf cie como rebaixos canais e cantos vivos eros o por cavita o nas bronzinas pode ser di vidida em quatro grupos principais e Eros o por cavita o de suc o ocorre por tr s do movimento do eixo e Eros o por cavita o de descarga ocorre a frente do movimento do eixo
22. mento do motor s o submetidas a pulsa es que s o consequ ncia da combust o e mistura ar combust vel no seu interior Assim quando ocorre a combust o ocorre tamb m a expans o da parede da camisa em fra es de mil metro devido for a dos gases em expans o contra as paredes internas Ap s passada a expan s o dos gases as paredes do cilindro voltam as suas dimens es normais Esta volta ocorre em um espa o de tempo muito curto a gua do sistema n o tem tempo suficiente para pre encher de imediato o espa o criado originando min sculas bolhas de v cuo que ao implodirem junto parede da camisa arrancam lhe peque nas part culas de metal perfurando a Fig 10 3 1 Fig 10 3 2 Bolhas ao redor da camisa 129 Corre es e Manter em condi es normais de funcionamen to e compat veis com o projeto do motor todos os componentes do sistema de arrefecimento tampa do reservat rio e ou radiador manguei ras e mangotes v lvula termost tica v lvula pressost tica bomba d gua etc e Utilizar sempre os aditivos inibidores de corros o e anticongelantes recomendados pela monta dora fabricante do motor e Manter o n vel de gua do reservat rio e ou ra diador Quando houver necessidade de comple tar o n vel de gua do sistema seguir as reco menda es da montadora fabricante quanto quantidade de aditivo a ser utilizado e Montar o motor seguindo as recomenda es da mont
23. pactado verde aquecido alta temperatura em ambiente de atmosfera controlada por m sempre abaixo do ponto de fus o do metal Este processo desenvolve a liga o metal rgica das part culas garantindo as propriedades f sicas e mec nicas da pe a Fig 20 2 2 Dependendo do projeto a pe a pode ainda ser reprensada ou passar por processo de impreg na o ou tratamento t rmico para melhorar as propriedades mec nicas e ou reduzir a sua po rosidade 4 3 O aq 199 REC L s 4 5 21 urbocompressor Turbocompressor um componente externo ao motor mecanicamente independente e termodi namicamente integrado com ele Composto por um conjunto central envolvido por duas carca as carca a do compressor e carca a da turbi na Fig 21 1 Turbocompressor 21 1 Objetivos e principios de funcionamento Nos motores combust o interna a mistura de ar combust vel admitida para dentro da c mara de combust o separadamente nos motores Ciclo Die sel e em conjunto nos motores Ciclo Otto Com o in cio da combust o na c mara parte da tempera tura e dos gases expandidos empurra o pist o para baixo iniciando o movimento do eixo virabrequim Outra parte se perde em forma de calor Grande parte do volume de gases gerados expul sa da c mara atrav s das v lvulas de escapamento Os principais objetivos de utiliza o do turb
24. para posteriormente ser aquecido ao ar O objetivo o endurecimento do tucho atrav s da transforma o da austeni ta retida existente ap s a t mpera em marten sita A austenita retida inst vel podendo se transformar durante o funcionamento do motor e consequentemente o tucho ter o dimensio nal alterado A instabilidade dimensional n o desejada neste tipo de pe a e Revenimento consiste em elevar a tempera tura e depois resfriar ao ar O objetivo tirar as tens es da t mpera e ou sub zero obtendo a martensita revenida Todos os tuchos passam pela t mpera e revenimento e Tratamento supercial este tratamento apli cado ao tucho no final das opera es de ret fica quase acabado faltando apenas acabamento no di metro ovaliza o e ret fica fina S o tr s as op es de tratamentos superficiais e Azula o trata se da aplica o de camada oxi dada artificialmente de espessura aproximada de 2 microns Esta camada tem o objetivo de evitar o engripamento e desgaste do tucho no in cio do funcionamento do motor quando as ga lerias de lubrifica o ainda n o est o com leo A cor azulada dada pelo vapor de gua e Azula o especial nitreta o azula o trata se da aplica o de duas camadas A primei ra camada nitretada saturada dentro da pe a com espessura de 4 a 12 microns A segunda ca mada tem espessura de 2 microns e oxidada por deposi o O objetivo
25. pios de funcionamento A v lvula tem como principais finalidades vedar as reas de fluxo dos gases no cabe ote e na c mara e dissipar o calor gerado na combust o transferin do o para a sede do cabe ote e para a guia A aber tura e fechamento das v lvulas controlada pelo eixo comando atrav s dos ressaltos do came Nos motores em que o eixo comando est posicionado no bloco o ressalto for a o conjunto tucho vareta balancim no movimento de abertura da v lvula Ao mudar a posi o o ressalto alivia a press o no con junto de acionamento e a v lvula retorna posi o de fechamento por expans o da mola Nos motores em que o eixo comando se posiciona no cabe ote o ressalto do came pode atuar direta mente no tucho ou no balancim Ap s a mudan a de posi o do ressalto nas duas condi es a mola retorna a v lvula posi o de fechamento 171 172 16 2 Nomenclatura da v lvula No intuito de se obter uma padroniza o no uso das denomina es utilizadas para a identifica o das par tes que comp em uma v lvula foram definidos os principais termos identificados na Figura 16 2 1 e Ponta a parte superior da v lvula onde se ap ia uma das extremidades do balancim ou tucho e Canaletas o local em que se posiciona a tra va da v lvula evitando que ela caia para dentro da c mara de combust o As canaletas podem variar de 1 a 4 por v lvula Fig 16 2 2 e Haste a regi
26. to protegendo dessa forma as partes mais caras do motor Por isso que as bronzinas devem ser substitu das Portanto um dos objetivos do projeto de bronzinas modernas permitir que essa substitui o se fa a f cil e corretamente A nova bronzina a ser instala da quando devidamente selecionada e colocada atender normalmente s especifica es de dura bilidade da montagem original Apesar dos fabricantes continuarem a se esfor ar para tornar a substitui o de bronzinas t o segu ra quanto poss vel preciso uma certa parcela de conhecimento para realizar essa tarefa Princ pios b sicos do atrito Um entendimento sobre bronzinas n o pode ser completo sem uma boa compreens o do atrito Embora todos j tenham conhecimento dos resul tados do atrito somente algumas pessoas conhe ceram suas causas Em primeiro lugar deve se examinar a superf cie lisa de uma pe a de metal sob um microsc pio 133 134 Como se v na Figura 11 1 1 ela n o muito lisa pois parece mais o relevo de uma cadeia de mon tanhas picos e vales Na Figura 11 1 2 podemos observar as superf cies de duas pe as met licas quando em contato Sec o de uma superf cie de metal ampliada 20 000 vezes Fig 11 1 1 Em seguida aplica se uma carga a uma das pe as de metal Visto que a rea de contato dos picos muito pequena mesmo uma carga de poucos qui los provoca press es muito elevadas nesses pon tos O resu
27. 23 1 1 MOTOR WANKEL An ls cho cam ques Fig 23 1 1 212 Observamos que as faces externas do rotor pos suem uma concavidade Existem entre a parte in terna da carca a e os tr s lados do rotor tr s es pa os vazios teis que podemos denominar de c maras De acordo com o giro do rotor o volume de cada uma delas aumenta ou diminui tendo se em vista o formato ovalado da superf cie interna da cabe a carca a do motor tipo Wankel possui duas ve las de igni o dois condutos sendo um de ad miss o e o outro de escape que s o descobertos ou abertos sucessivamente pelo rotor durante o seu movimento de rota o Consequentemente nesse tipo de motor cada volta completa do rotor corresponde ao ciclo de 4 tempos convencional de pist o Como ele possui tr s c maras entre os la dos do rotor de formato praticamente triangular e a superf cie interna da carca a ocorrem tr s tem pos de explos o em cada volta do rotor isto uma explos o em cada giro do eixo motor uma vez que este d tr s voltas enquanto o rotor d uma completa devido ao sistema de engrenagens Na Figura 23 1 2 apresentamos mais detalhes do fun cionamento do motor Wankel O maior problema enfrentado pelos construtores dos motores Wankel projetar um sistema eficiente MOTOR WANKEL Explos o 3 tempo Ciclo Otto Compress o 2 tempo Ciclo Otto Escape 4 tempo Ciclo Otto Fig
28. 25 4 02 008 2 50 8 03 62 3 76 2 04 1 016 4 101 6 05 1 270 9 127 0 06 1 524 6 152 4 07 1 778 177 8 08 2 032 8 203 2 09 2 286 9 228 6 2 94 10 294 0 2 5 08 20 508 0 7 62 30 762 0 4 10 16 40 1 016 3 12 70 50 1 270 6 15 24 60 1 524 T 70 8 20 32 80 2 032 9 22 86 90 2 286 Converter 2 5743 em mil metros 2 0000 0000 0700 0040 0003 2 5743 2 5143 50 80 mil metros 12 70 1 778 0 1016 0 00762 65 38722 65 3872 mil metros FATORES DE CONVERS O DE UNIDADES PARA CONVERTER DE atmosfera bar dyne dyne cm erg ft foot p ft ft ft min ft Ibf ft h ft min cfm gal o para l quidos amer grau de ngulo hp 550 ft lbf s in in in in s in3 min kgf em alem o kiloponel kp kgf m kgf cm kPa kPa N m m s m s m s m rad m s m s N m kPa PARA MULTIPLIQUE POR 1 013 250 x 10 100 1 000 000 x 10 1 000 000 x 107 1 000 000 x 107 3 048 000 x 10 9 290 304 x 10 2 831 685 x 10 5 080 000 x 10 1 355 818 2 980 640 x 10 4 719 474 x 10 3 785 412 x 10 1 745 329 x 10 7 456 999 x 10 2 940 000 x 107 6 451 600 x 10 1 638 706 x 10 2 940 000 x 107 9 806 650 9 806 650 9 806 650 x 10 FATORES DE CONVERS O DE UNIDADES PARA CONVERTER DE kgf mm km h kW h Ib Ib ft Ib ft Ib h Ib in 10 8 litro milh
29. 4 4 3 O resultado um aumento menor da di mens o longitudinal do conjunto Incorporando este princ pio constru o dos pist es foram obtidos os pist es de dilata o controlada conhecidos como autot rmicos em que a varia o da folga entre o motor operando sem carga at a plena carga pode ser sensivelmente reduzida Este tipo de pist o apa rece nas Figuras 4 4 4 4 4 5 e 4 4 6 Na Figura 4 4 7 vemos diversos tipos de chapas autot rmicas O pist o autot rmico atualmente o tipo mais uti lizado brado Pa pi aigan T CIRO No tipo mais aperfei oado Figura 4 4 6 cha mado autot rmico de saia integral o par bimet li co n o exige solu o de continuidade na superf cie de contato da saia tendo sido eliminados os es pelhos A maior expans o destes pist es na dire o do eixo do pino levada em conta no projeto da ovalidade A exig ncia de pot ncias espec ficas crescentes decorrentes do aumento da rela o de compress o e das rota es por minuto viria ainda a exigir dos pist es maiores esfor os Quando a pot ncia espec fica ultrapassou 0 4 de rea da cabe a do pist o a solu o encontrada foi elimi nar a fenda transversal substituindo a por furos A fenda transversal era respons vel por um recalque t rmico na zona dos an is obrigando os me
30. 5 1 Rela o de compress o 35 1 8 0 1 143 1 Pot ncia de cada pist o 1 7 cv 20 5 CV 1 100 1 Peso do pist o pot ncia do cilindro 1 294 g cv 15 6 g cv 98 8 1 Folga na saia do pist o 0 2 mm 0 02 mm 90 1 Motor Benz 1886 Motor Ciclo Diesel s Material do pist o ferro fundido liga de alum nio Peso do pist o sem acess rios 2 200 g 1 040 g 52 8 1 M xima rota o do motor 300 rpm 2 890 rpm 863 1 Peso do motor pot ncia 58 kg cv 3 0 kg cv 94 8 1 Rela o de compress o 35 1 17 25 1 393 1 Pot ncia de cada pist o 1 7 cv 30 cv 1 664 1 Peso do pist o pot ncia do cilindro 1 294 g cv 34 7 g cv 97 4 1 Folga na saia do pist o 0 2 mm 0 11 mm 45 1 Evolu o Um estudo comparativo mostra que as exig ncias anteriores v m se tornando cada vez mais rigo rosas com a evolu o dos motores A tabela que segue apresenta uma compara o entre o primei ro motor de quatro tempos de Benz de 1886 e motores Ciclo Otto e Ciclo Diesel representativos de ve culos atuais Naquela poca o material usado para pist es era o ferro fundido escolha natural quando se consi dera que o bloco tamb m deste material e que n o havia um processo adequado de refino do alum nio Enquanto nos motores Ciclo Otto o peso do pis t o diminuiu cerca de sete vezes o n mero de ro ta es por minuto aumentou vinte vezes fator este que entra elevado ao quadrado no c lculo das for as de in rcia rela o de compress o aumento
31. 5 252 para pot ncia em hp Dist ncia que o pist o percorre entre o seu Pon rpm velocidade de giro do motor em to Morto Superior PMS e o seu Ponto Morto In rota es por minuto ferior PMI Chamamos Ponto Morto Superior ou Inferior os pontos onde o pist o inverte seu sentido de mo vimento Consequentemente o curso do pist o igual tam b m ao di metro da circunfer ncia percorrida pelo ponto central do colo do virabrequim Fig 1 12 CURSO DI METRO A eleva o da pot ncia do motor obtida com o aumento de sua rota o atingindo o seu m ximo na rota o m xima enquanto que o torque m ximo do motor obtido aproximadamente com a metade dessa rota o Fig 1 11 Di metro a denomina o usada para o di metro do cilin dro Fig 1 12 Cilindrada o volume total deslocado pelo pist o entre o PMI e o PMS multiplicado pelo n mero de cilindros do motor indicado em cent metros c bicos cm Fig 1 13 e a f rmula para calcul la a seguinte C dq curso XN 4 Na qual constante 3 14 di metro ao quadrado curso dist ncia entre os pontos mortos PMS PMI N n mero de cilindros 4 uma constante CILINDRADA Para maior compreens o vamos calcular a cilin drada de um motor que tem as seguintes carac ter sticas 4 cilindros cujo di metro de 85 5 mm e o curso do pist o 69 0 mm Podemos ent o c
32. 61 62 FORMA DO PIST O ABAULAMENTO E OVALIZA O OBTIDAS EM TORNO COM FERRAMENTA DE DIAMANTE A forma resultante extremamente complexa va riando o raio ao longo do eixo e do qual resulta por exemplo a forma de barril Como as sec es resul tantes n o s o tamb m circulares deve se incorpo rar na usinagem a ovaliza o como se observa na Figura 4 3 9 As toler ncias de fabrica o do pist o s o da ordem de cent simo de mil metro chegando no furo para pino a alguns mil simos de mil metro Essas toler ncias exigem que a inspe o dimensio nal dos pist es seja efetuada em salas com a tem peratura ambiente controlada pois a pr pria dila ta o do material com a varia o da temperatura ambiente tem influ ncia na precis o da usinagem De fato no caso de uma liga com 25 de sil cio hipereut tica o coeficiente de dilata o linear de16 5 x 10 cm C Se a varia o de temperatura for de 10 C e o pist o tiver 100 mil metros de di me tro a varia o do mesmo ser de 10 x 100 x 16 5 x 10 0 016 mm acima da medida inicial se mm h E ww Aperfei oamento da forma de ovaliza o Notem se ainda as grandes irregularidades do perfil de contato Si dino Col 0 060 4015 gt SE T n Err passi 2020 Ya 115 is DEMU 8 doa 00010 ama pos EEE E Fi
33. 8 137 715 6 163 115 6 1361125 163 D12 5 138 5094 163 9094 138 9062 164 3062 139 3031 1647031 139 700 0 165 100 0 140 096 9 165 496 9 140 493 8 165 893 8 140 8906 166 2906 141 287 5 166 687 5 141 684 4 167 084 4 142 081 2 167 1812 142 478 1 167 878 1 142 875 0 168 275 0 143 271 9 168 671 9 143 6688 169 0688 144 065 6 169 465 6 144 462 5 169 862 5 144 859 4 170 259 4 145 256 2 170 656 2 145 653 1 171 053 1 146 050 0 171 450 0 146 446 9 171 846 9 146 843 8 172 243 8 147 240 6 172 640 6 147 637 5 0975 148 034 4 173 434 4 148 431 2 TEE 2 148 828 1 174 228 1 149 225 0 174 625 0 149 621 9 175 021 9 150 0188 175 4188 150 415 6 175 815 6 150 812 5 176 212 5 151 209 4 176 609 4 151 6062 177 0062 152 003 1 177 403 1 177 800 0 178 196 9 178 593 8 178 990 6 179 387 5 179 784 4 180 1812 180 578 1 180 975 0 181 371 9 181 768 8 182 165 6 182 562 5 182 959 4 183 356 2 183 753 1 184 150 0 184 546 9 184 943 8 185 340 6 185 737 5 186 134 4 186 531 2 186 928 1 187 325 0 187 721 9 188 118 8 188 515 6 188 912 5 189 309 4 189 706 2 190 103 1 190 500 0 190 896 9 191 293 8 191 690 6 192 087 5 192 484 4 192 8812 193 278 1 193 675 0 194 071 9 194 468 8 194 865 6 1195720249 195 659 4 196 056 2 196 453 1 196 850 0 197 246 9 197 643 6 198 040 6 198 437 5 198 834 4 1997221 199 628 1 220 025 0 200 421 9 200 818 8 201 215 6 201 612 5 202 009 4 202 406 2 202 803 1 8 203 200 0 203
34. A normaliza o do di metro externo feita ent o por um processo de retifica o chamado cen terless A seguir feito o furo passante com brocas ca nh o em fura o profunda Finalmente os tarugos s o faceados chan frados raiados obtendo se assim a forma final do pino Processo de forma o a frio Cold Former Cold Former o processo de fabrica o mais moderno de pinos no qual o ferro feito por for jamento a frio A mat ria prima utilizada barra de a o em bobina previamente tratada um processo destinado a grandes volumes de produ o Este processo de fabrica o normalmente tem as seguintes etapas e as bobinas passam por um sistema de deca pagem cida para deixar a superf cie comple tamente limpa de xidos graxas leos etc e a seguir recebem uma camada de fosfato fos fatiza o que atua como autolubrificante e por ser muito porosa ret m grande quantida de de leo lubrificante necess rio opera o posterior e a bobina trefilada para o di metro especifi cado passando por uma matriz fixa e nas opera es seguintes s o executados o cor te do pino na medida especificada e o forjamento a frio do furo nas duas extremidades deixando o fechado no centro sendo este miolo central re tirado por estampagem Com essas opera es 73 74 o pino est no comprimento especificado e com o furo pronto acabado e a seguir passa
35. DO PIST O A Cabe a Parte superior do pist o situada acima da saia onde est o localizadas todas ou quase todas as canaletas para an is A1 Topo Superf cie superior da cabe a contra a qual os ga ses de combust o exercem press o Pode ser pla na c ncava convexa possuir rebaixos para v lvu las c maras de combust o etc ZA Zona dos an is Parte da cabe a onde est o localizadas as cana letas para os an is KH Zona de fogo Parte da zona dos an is compreendida entre o topo e a 1 canaleta Nesta zona poder o existir ressaltos ou ranhuras para redu o do atrito com a parede do cilindro e atuar como barreira t rmica A2 Canaletas para an is de compress o Canaletas situadas ao longo da circunfer ncia do pist o na parte superior da zona dos an is A3 Canaletas para an is de leo Canaletas ao longo da circunfer ncia do pist o na parte mais baixa da zona dos an is e em alguns casos tamb m na saia do pist o S o geralmente mais largas do que as para an is de compress o e t m orif cios ou fendas no fundo para o retorno do leo lubrificante A4 Paredes entre canaletas As partes da zona dos an is que separam duas canaletas entre si A5 Fundo das canaletas Profundidade das canaletas que limita o movimen to radial dos an is A6 Porta anel Uma ou mais inser es de a o ou de ferro fundido num pist o de liga de alum nio ligada metal rgic
36. Dentre os principais causadores destes desgastes podemos citar motor trabalhando com filtro de ar saturado ou sem filtro sistema de inje o desregu lado ocasionando a lavagem do cilindro lubrifica o insuficiente sistema de arrefecimento com proble ma motores com cilindros retificados de forma in correta etc Todos estes fatores mencionados ex p em as faces dos an is a um severo processo de desgaste por abras o e scuffing escoria es Com o objetivo de minimizar os desgastes e au mentar a vida til dos an is utilizam se na face de trabalho coberturas revestimentos com materiais mais duros e resistentes que o material dos an is Dentre os materiais mais usados para revestimen tos dos an is podemos citar o cromo o molibd nio e o ferrox Cromo um material que tem como caracter sticas du reza alta resist ncia ao desgaste e a escoria es por abras o alto ponto de fus o aproximadamente 1 800 C e baixo coeficiente de atrito depositado na face de trabalho do anel atrav s de processo eletroqu mico Fig 7 3 14 CAMADA DE CROMO Fig 7 3 14 Molibd nio um material poroso resistente a escoria es e a altas temperaturas ponto de fus o de aproxima damente 2 620 Os microporos servem como pequenos reservat rios de leo auxiliando na lu brifica o e no amaciamento do motor aplicado na face de trabalho do anel por processo de meta liza o por chama ou plasma Fig
37. ORS E O an E E O E T A E E P gina 53 4 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 53 4 2 Nomenclatura do pist ao P gina 5 4 3 Tecnologia dos pist 6es P gina 57 4 4 Tipos de pist es P gina 64 5 Pin6 CO pio tapu uui ai P gina 73 5 I Logo OE 6 e ag RR P gina 7 5 2 A DRCA O ae P gina 7 5 4 Ajuste pino pist o P gina 75 5 5 Descentraliza o do furo para pino do pist o P gina 77 DO GONG USO es E ESS E u Ls P gina 80 6 Falhas prematuras em pist0es P gina 81 6 1 Falhas prematuras em pist es por erro de montagem P gina 81 6 2 Falhas prematuras por mau funcionamento do motor P gina 84 f Aneis d DISI O iu l ha SS P gina 99 7 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 99 7 2 Nomenclatura dos an is de
38. a lubrifica o e refrigera o do conjunto Carca a da Turbina Eixo Rotor Fig 21 2 Fig 21 3 Carca a Compressora Roda Compressora O leo lubrificante retorna por gravidade para o c rter Fig 21 7 Para evitar a contamina o do rotor da turbina do compressor e a passagem de gases para a carca a central veda es s o instaladas em cada lado do eixo entre o mancal radial e o rotor correspondente Para atender demanda de novos motores de maior pot ncia mais econ micos e menos po luentes foram desenvolvidos novos turboalimen tadores com dispositivos para controlar a press o e aumentar a efici ncia em diferentes faixas de ro ta o Tamb m foram desenvolvidos novos turbos Compressor Mancal E Radial Cinta Fixa o Mancal Cent entro Veda o Fig 21 5 Fig 21 6 Rotor da Turbina Fig 21 7 203 204 V lvula Wastegate Calibrada cuja fun o regular a press o de so brealimenta o evitando danos ao turbo e motor Fig 21 8 e Atua aliviando a press o do turbo e consequen temente a vaz o de ar que vai para o motor permitindo melhor combust o e desempenho principalmente em baixas rota es ou seja re duzindo a emiss o de poluentes nesta faixa e Na falta de regulagem a v lvula Wastegate fica totalmente aberta e consequentemente n o atua causando perda de desempenho Com regulagem errada para MENOS a v lv
39. a seguir s o normais de funcionamento pois o Anel de 1 canalete Face de trabalho faixa de contato com o cilindro 180 do GAP II desgaste da face de contato compat vel com a vida til de todo o conjunto motriz Anel de 3 canalete Face de trabalho faixa de contato com o cilindro 180 do GAP E L Anel de 2 canalete Pontas Face de trabalho faixa de contato com o cilindro 180 do GAP Pontas 8 1 Falhas prematuras em an is por erros de montagem Montagem invertida do anel Aspecto A apar ncia visual dos an is montados no pist o mostra que estes foram montados invertidos ou seja com a grava o existente na superf cie la teral virada para o lado de baixo do pist o Causas Montagem errada invertida dos an is dentro dos canaletes do pist o Figs 8 1 1 e 8 1 2 Quan do isto ocorre os an is n o cumprem o seu pa pel como deveriam permitindo que os gases da c mara de combust o passem facilmente para o c rter ocasionando uma mistura ar combusti vel irregular admitido na c mara de combust o A temperatura do leo lubrificante e a press o no c rter aumentam E al m disso a montagem invertida dos an is provoca o aumento no con sumo de leo lubrificante pois ao inv s de ras par ele ir bombear o leo lubrificante para ser queimado com a mistura ar combust vel dentro da c mara de combust o Poder tamb m au mentar a co
40. aumentar a resist n cia superficial da base regi o de trabalho e Nitrocarbura o similar ao processo de azu la o especial com diferen a apenas no g s uti lizado durante o processo O objetivo tamb m aumentar a resist ncia superficial da base Obs os tratamentos superficiais s o aplicados em tuchos n o temperados e Fosfatiza o consiste na aplica o de ca mada protetora na superf cie do tucho com espessura de 5 microns A fosfatiza o utili zada em pe as comuns pe as temperadas j acabadas e principalmente em tuchos tem perados O objetivo da fosfatiza o evitar o engripamento entre duas pe as novas o tucho e o eixo comando Obs tanto a nitreta o quanto a fosfatiza o t m a fun o de suportar o in cio de trabalho do motor amaciamento sem que o tucho sofra desgaste normal Entretanto a nitreta o confere uma re sist ncia maior do que a fosfatiza o pois a ca mada nitretada possui uma microdureza da ordem de 500 Vickers enquanto a fosfatiza o confere uma lubricidade maior devido aos cristais de fos fato de mangan s 18 4 Tipos de tuchos Podemos definir o tipo de tucho a ser utiliza do em um motor atrav s da localiza o do eixo comando Os tuchos podem ser mec nicos ou hidr ulicos tanto para o eixo comando posicio nado no bloco como no cabe ote Figs 18 4 1 18 4 2 18 4 3 18 4 4 ESQUEMA DE ACIONAMENTO DE TUCHO MEC NICO 1
41. cabe ote e Rebaixamento excessivo do cabe ote com con sequente aumento da taxa de compress o e Utiliza o de velas inadequadas Corre es e Proceder periodicamente a uma revis o dos sis temas de alimenta o e igni o mantendo os em condi es de funcionamento recomendadas pela montadora fabricante e Evitar sobrecargas operacionais no motor Danifica o por pr igni o Aspecto e Zonas dos an is e da cabe a do pist o parcial mente destru das e Furo no topo do pist o A forma o de uma segunda frente de chama n o devida fa sca da vela com a queima espont nea do combust vel recebe o nome de pr igni o Temos pois uma nova frente de chama o que n o constitui inconveniente enquanto ocorre depois da frente da chama principal iniciada pela vela medida que a temperatura das pe as se eleva a pr igni o ocorre cada vez mais cedo no ciclo adiantando se fa sca da vela e diminuindo a po t ncia do motor Em se tratando de apenas um cilindro a pot ncia iria diminuir progressivamente at que finalmen te e silenciosamente o motor viesse a parar Nos motores policil ndricos por m os outros cilindros mant m o motor em movimento e o cilindro com pr igni o submetido s temperaturas de com bust o durante tempos cada vez mais longos com um aumento excessivo do fluxo de calor para as paredes da c mara As excessivas temperaturas e as press es resul ta
42. car bono recebem revestimento de cromo duro com espessuras que podem variar de 10 a 25 um ou receber tratamento de nitreta o Fig 16 3 3 1000 1 Fig 16 3 3 Amplia o da camada de cromo aplicado na haste As v lvulas s o produzidas em v rios processos Forja recalque e estampagem O processo consiste na deforma o por aqueci mento da vareta previamente cortada A vareta submetida compress o e a deforma o ini cial ocorre na extremidade aquecida da haste Fig 16 3 4 Com a deforma o atendendo ao tamanho necess rio da estrutura da cabe a Fig 16 3 5 esta ser posicionada na matriz que definir a forma da v lvula Fig 16 3 6 Posteriormente a cabe a ser reaquecida para uma ltima estampagem na qual se obt m me lhor uniformidade do assento e do material da base Fig 16 9 7 a Fig 16 3 4 Defini o da forma geral da v lvula Aquecimento e estampagem final Soldagem Tamb m neste processo a vareta cortada ante cipadamente O pr ximo passo colocar em uma m quina de dois cabe otes as duas extremidades do que ser uma v lvula bimet lica Ap s a insta la o aplicada press o contr ria aos cabe o tes ao mesmo tempo em que giram em sentidos opostos O atrito gerado aquece as duas partes fazendo com que se soldem de forma uniforme e sem falhas Fig 16 3 8 Processo de soldagem Blindagem da sede da v lvula Stelitle O process
43. compress o e o metal em volta sob tens es de tra o O pist o ao ser aquecido no motor ter as suas tens es re siduais reduzidas e a expans o ser menor O efeito de regulagem na dire o do eixo de pres s o acentuado pelo fato da saia na regi o dos cubos do pist o estar ligada cabe a do mesmo mais firmemente sendo obrigada a seguir mais a expans o da cabe a e as regi es de press es em consequ ncia serem deslocadas para dentro f cil compreender que o efeito regulador dos an is de a o est limitado s regi es pr ximas sua localiza o portanto o efeito geral de controle 1 kens da expans o destes pist es ser menor do que no caso dos autot rmicos Outros tipos muito em uso s o os pist es forjados que devido a este processo apresentam carac ter sticas mec nicas de resist ncia cerca de 20 a 40 maiores do que os pist es obtidos por fu s o Seu uso reservado aos pist es de maior responsabilidade em motores diesel e principal mente em avia o DIVERSAS FORMAS DE CINTAS DE A O USADAS NOS PIST ES CONFORMATIC E CLEAROMATIC Fig 4 4 9 PIST ES CLEAROMATIC E CONFORMATIC V SE O ANEL DE A O QUE A FRIO MANT M O PIST O SOB TENS ES DE TRA O Fig 4 4 8 PIST O COM PORTA ANEL DE NI RESIST E LIGA O AL FIN A FIM DE REDUZIR O DESGASTE NA ZONA CR TICA DO ANEL DE FOGO Fig 4 4 10 Quan
44. cujos pist es possuem saia refor ada e nos quais o ru do das batidas n o chega a constituir problema devido s caracter sticas de funcionamento do pr prio motor O deslocamen to do furo para pino para o lado de menor press o produz o efeito inverso do caso anterior fazendo com que a saia se encoste no lado de maior pres s o depois da cabe a 5 6 Conclus o V se portanto que a posi o do furo para pino colocado no centro deslocado para um lado ou para outro o resultado de um longo processo de desenvolvimento atrav s de in meros ensaios A marca colocada no pist o entalhe seta letra A Figura 5 6 esquematiza o que ocorre nas imedia es do ponto morto superior de compress o A centraliza o da zona de fogo pode ser verificada experimentalmente pela quantidade de dep sitos formados Pode ocorrer que se obtenham sinais de contato met lico numa parte da zona de fogo in dicando pouca folga enquanto que no outro lado ocorrem dep sitos excessivos pr tica ensina que um deslocamento do furo para pino para o lado de menor press o permite geralmente equilibrar o pis t o de maneira a obter se uma zona de fogo com aspecto uniforme Isto melhora a veda o equili bra melhor as temperaturas na cabe a e diminui a forma o de dep sitos de carv o Fig 5 6 etc indicando a frente do motor deve ser rigoro samente obedecida na montagem Constitui essa modifica o o fruto do desenv
45. da ca be a na regi o do raio e haste Este tipo de falha est relacionada a causas mec nicas Causas e A quebra regi o do raio e haste est relacio nada ao aumento excessivo da tens o c clica na haste O movimento de abertura da v lvula provocado pelo ressalto do came que al m de for ar sua abertura tamb m comprime e fe cha a mola O fechamento da v lvula feito pela parte menor do came do eixo comando e prin cipalmente pela descompress o e abertura das molas Elevadas rota es provocam a flutua o e o aumento da tens o na regi o do raio haste O atropelamento das v lvulas pelo pist o pode ocorrer em fun o do sincronismo incorreto das engrenagens da distribui o ou ainda da utiliza o incorreta do freio motor Estes s o alguns 179 180 fatores que comprometem a condi o normal de funcionamento da v lvula Fig 17 7 e 17 8 Corre es e As molas de v lvulas devem ser testadas quanto s suas dimens es quando submetidas car ga Devem se seguir as recomenda es quan to aos limites admiss veis Tanto o sincronismo da distribui o quanto o excesso de rota o e ou a utiliza o do freio motor devem seguir as recomenda es de limites de cada motor ve culo V lvula deformada e quebrada na regi o do raio e haste Cabe a da v lvula quebrada na regi o do raio e haste Fratura na regi o dos canais de travas com a haste Aspecto e As v lvulas aprese
46. da liga foto ampliada Fig 12 1 16 Escoamento da liga Escoamento qa liga 12 2 Falhas prematuras em bronzinas por erros qe montagem Folga axial longitudinal insuficiente Aspecto Desgaste excessivo na lateral do flange e em uma regi o da superf cie interna da bronzina no lado de maior carga axial enquanto que o outro lado encontra se com aspecto normal de funcionamento Nas reas do desgaste h fu s o e desprendimento da liga antifric o Causas Instala o incorreta do motor eixo piloto danificado e ou com rebarbas contamina o do fluido e do sistema hidr ulico do freio contaminado pr acio namento da embreagem obstru o do respiro do reservat rio servo engripado adapta o inadequa da do motor e ou do conjunto de embreagem com prometemytiram a folga axial for ando virabrequim contra o flange da bronzina a tal ponto que pelo atri to gerado e pela falta da forma o do filme de leo h uma eleva o de temperatura a n veis onde o chumbo presente na liga se separa do cobre com consequente danifica o total dessas reas Corre es Obedecer a folga de montagem especificada pela montadora fabricante Verificar a coloca o correta dos elementos de liga o entre o motor e c mbio eixo piloto por exemplo Efetuar a sangria do sistema de freio de forma cor reta e seguindo as recomenda es do fabricante Verificar e desentupir o respiro do reservat rio de l
47. das suprem momentaneamente uma poss vel aus n cia do leo lubrificante na parede do cilindro no pe r odo do Na cabe a de alguns pist es feita uma anodiza o que introduz uma camada de xido de alum nio visando sobretudo criar uma barreira t rmica que restringe em parte o fluxo de calor para o corpo do pist o e propicia uma maior resist ncia ao apareci mento de trincas de origem t rmica Pist o articulado Ferrotherm Novas t cnicas de fabrica o t m dado origem a alguns novos tipos de pist es em fun o das nor mas sobre emiss es de poluentes e aumento de pot ncia dos motores tais como pist es articu lados pist es de liga de alum nio com refor o de fibra cer mica e pist es cer micos para motores adiab ticos Um pist o articulado normalmente constitu do de uma cabe a de ferro fundido ou de a o fundido ou forjado e de uma saia de alum nio tamb m fundida ou forjada As duas partes s o unidas pelo mesmo pino que transmite a for a biela Fig 4 4 14 69 TAS O pist o articulado suporta maiores solicita es termomec nicas quando comparado com os pis t es de alum nio e aceita as maiores press es de combust o dos motores mais modernos Al m disso possibilita aproximar o primeiro anel do topo diminuindo a emiss o de poluentes e o consumo de combust vel a fragilidade da liga o metal rgica do porta anel no pist o de alum nio l
48. deslizamento No primeiro caso o metal atacado removido da matriz tornando a fr gil com respeito capacidade de carga ocorrendo a fadiga Igualmente uma pe l cula fr gil de xido na superf cie de deslizamento pode ser removida por fadiga ou mesmo por ero s o dada a dificuldade desta superf cie de incrus tar part culas estranhas A ind stria de leos lubrificantes tem desenvolvi do aditivos que inibem a oxida o do leo por um prolongado tempo de servi o tornando esse tipo de falha bastante minimizado mas n o de todo eliminado O calor gerado na opera o acelera o processo de oxida o bem como a exposi o ao ar gua ou a outros materiais estranhos no leo incluindo certos metais que podem atuar como ca talizadores Outros fatores contribuintes incluem a passagem de gases para o c rter blow by e a queima de combust vel contendo alto teor de en xofre com a possibilidade inclusive da forma o de cidos inorg nicos Corre es e Troca de leo dentro do prazo especificado pela montadora fabricante e Caso seja observado que a corros o tenha sido provocada por passagem de gases para o c rter blow by efetuar a troca dos an is e retificar o motor se necess rio os Fig 12 1 2 Fig 12 1 3 Fragilidade a quente hot short Aspecto e Grandes reas da camada antifric o da bron zina s o arrancadas ficando exposta capa de a o Causas e
49. ma o e consequentemente o contato metal metal Este contato gera calor suficiente para iniciar a fus o do material e seu arraste Outro fator que leva fus o a obstru o parcial por cola adesivo dos canais externos de lubrifica o Fig 12 2 45 O posicionamento incorreto deslocamento da trava tamb m provocar deforma o na pe a compro metendo a folga de leo Fig 12 2 46 Corre es e Aferir revisar periodicamente o torqu metro e Aplicar o torque recomendado pela montadora fabricante e Montar o motor seguindo as recomenda es da Fig 12 2 46 montadora fabricante referentes utiliza o ou n o de cola adesivo Marca do pino na parte externa da bronzina 12 3 Montagem incorreta por falta de aten o e As bronzinas n o funcionar o adequadamente se n o forem montadas de maneira correta ou se sofrerem altera es de seu projeto A monta gem incorreta quase sempre provoca uma falha prematura da bronzina As figuras a seguir mostram os erros mais comuns de montagem Fig 12 3 1 Biela assim trica 158 CAPAS INVERTIDAS OU TROCADAS Fig 12 3 6 re 9 I 4 Fr a 13 Arruelas de encosto 13 1 Objetivos e princ pios de funcionamento A fun o da arruela de encosto evitar o conta oa axial dentro de padr es preestabelecidos Em to da lateral do eixo virabrequim com a lateral dos bronzinas com fl
50. mec nica enquanto que os ou tros tr s s o passivos isto absorvem energia Fig 2 1 CICLO OTTO 3 Tempo Combustao 4 Tempo Escape Fig 2 1 Ciclo Diesel Nos motores tipo diesel h somente admiss o de ar puro que ao ser comprimido pelo pist o se aquece o suficiente para inflamar o leo diesel pulverizado no interior da c mara de combust o Tem seu fun cionamento semelhante ao do motor gasolina Assim temos no motor diesel Fig 2 2 1 tempo Admiss o de ar puro 2 tempo Compress o de ar puro 3 tempo Combust o pulveriza o de leo diesel e expans o dos gases 4 tempo Escape dos gases queimados CICLO DIESEL Combust o Combust o Pulveriza o Expans o Escape Fig 2 2 2 2 Funcionamento dos motores de dois tempos Motor a gasolina ou a lcool Os motores deste tipo combinam em dois cursos as fun es dos motores de quatro tempos Sen do assim h um curso motor para cada volta do virabrequim Ocorrendo a combust o o pist o impulsionado para baixo fornecendo trabalho Ao mesmo tempo comprime no c rter a mistura que vai ser utilizada no tempo seguinte Continuando a descer o pis t o descobre as janelas de escape por onde s o expelidos os gases queimados Simultaneamente descobre tamb m as janelas de transfer ncia da mistura sob press o existente no c rter para o ci lindro onde comprimida e queimada repetin
51. minoria de carros utilizava esse sis tema pois o seu custo ainda era elevado As princi pais vantagens deste tipo de alimenta o s o n o existem problemas de partida principalmente a frio a acelera o mais r pida o motor mais el stico e consome menos combust vel quando comparado com o alimentado por carburador Apresentamos esquematicamente a seguir O prin c pio de funcionamento dos sistemas de inje o mec nico e eletr nico de combust vel Turi i Ta de kA L Py ni 185 Fig 2 23 EM Inari FI clr cho aako Cosnardo 195 onser che Termes a ii rag aaa lap fog ido CHE igre o 157 do Crmars o 017 de dd Ele Hs hei USO da Corneta OT Tra Chuspi ha Inje o mec nica de combust vel Fig 2 23 Partida a frio Um sensor de temperatura 5 colocado no mo tor faz com que o injetor suplementar 7 abra para injetar combust vel no coletor de admiss o 2 Simultaneamente o motor aspira ar frio atra v s do regulador de mistura 10 que passando atrav s da v lvula borboleta 8 chega at a v l vula de admiss o Mas antes da v lvula de ad miss o est localizado o injetor 1 Deste modo nas partidas a frio o motor recebe combust vel de duas fontes mas a
52. motor perdem a capacida de de retornar a v lvula em tempo suficiente de efetuar o isolamento da c mara com a sede do cabe ote chegando a flutuar Este repique transmitido para o balancim vareta quando exis tir e posteriormente para o tucho Desta forma al m das condi es desfavor veis de funciona mento j citadas no item Desgaste da base teremos esta que tamb m comprometer o filme Deforma o de ressalto do came Aspecto e Os tuchos apresentam desgaste e esmagamen to na regi o da base Causas e O reaproveitamento inadequado de comando ou mesmo de balancim causa deforma es e des gaste nos tuchos em fun o da m distribui o das for as atuantes na base ressalto Fig 19 6 a 19 9 de leo a ponto de provocar o contato entre as superf cies e consequentemente o Pitting na Corre es face do tucho Fig 19 5 e Verificar o desgaste dos ressaltos do came e balancim Corre o e Manter as regulagens e inspe es recomenda das para cada motor Efetuar teste recomenda do nas molas de v lvulas Fig 19 4 Pitting ocorrido somente no centro da base Fig 19 7 Ressalto danificado V rias regi es da base com ocorr ncia de Pitting Quebra de tucho Aspecto e Os tuchos apresentam a parte superior do corpo quebrada Tamb m pode ocorrer quebra parcial total da base Causas e A utiliza o de varetas de v lvulas empenadas ou at mesmo com as pont
53. motor em minutos Ela provoca uma rea o muito r pida da mistura ar combust vel porque cria duas frentes de cha ma sendo queimadas simultaneamente Fig 3 4 Isto gera altas temperaturas s vezes acima de 2 200 C e ao mesmo tempo as press es de pico s o aproximadamente o dobro cerca de 8 200 kPa contra 4 100 kPa das press es da combust o nor mal Fig 3 5 O instante dessas press es de pico agrava ainda mais o problema Como a mistura foi queimada prematuramente a press o de pico normalmente atingida um pouco antes do PMS Isso deixa me nos espa o para os gases em combust o o que aumenta as press es de pico Entretanto o pist o est sendo for ado para cima contra uma chama do tipo ma arico E embora o pist o esteja pr ximo do PMS as paredes do cilindro ficam pouco expostas havendo assim uma rea menor da sua superf cie para troca de calor medida que a temperatura das pe as se eleva a pr igni o come a a ocorrer cada vez mais cedo no ciclo adiantando se fa sca da vela e diminuin do a pot ncia do motor No caso de motores monocil ndricos a pot ncia iria diminuindo progressivamente at que o motor viesse a parar Nos multicil ndricos os outros cilin dros mant m o motor em movimento o que acaba causando a falha do cilindro com pr igni o Nor malmente as excessivas press es e temperaturas resultantes da pr igni o chegam a ocasionar at um furo no topo
54. o Sistema de Arrefecimento para a reti rada de poss veis bolhas de ar quando do en chimento do sistema com gua aditivada A retirada das bolhas deve ser realizada atrav s de locais pr prios e recomendados pela montadora fabricante Por exemplo na linha Volvo nos ve cu los B58 B10M NL10 340 a drenagem deste sis tema deve ocorrer removendo se o buj o peque no do 6 cabe ote quando for encher o sistema com l quido refrigerante at a retirada total do ar existente internamente no sistema antes de fazer funcionar o motor Corre es e Revisar periodicamente o Sistema de Arrefeci mento bomba d gua radiador correia venti lador e v lvula termost tica Danifica o por detona o Aspecto e Cabe a do pist o parcialmente destru da Durante a combust o quando a mistura dos gases n o queimados sofre compress o devido ao avan o da frente da chama pode ocorrer que em de terminado instante toda a parcela final da mistura entre em combust o espont nea Esta combust o pode envolver apreci vel parce la de massa que ao inv s de queimar progressi vamente atrav s do avan o da chama queiman do cada incremento de massa aproximadamente a press o constante vai reagir instantaneamente e a volume constante A press o atingida mui to maior do que a press o final atingida em com bust o normal Devido grande rapidez com que ocorre o fen meno n o h tempo para que os ga ses qu
55. o tornar se insuficientes e haver contato metal metal entre a bronzina e o colo do virabrequim Em outros casos as folgas ser o excessivas Os perfis c nico c ncavo ou convexo barril dos co los do virabrequim e ainda a conicidade do alo jamento da bronzina na biela s o sempre devido retifica o incorreta Corre es e Fetificar corretamente os colos e alojamentos IIIAI Fig 12 2 40 Fig 12 2 42 Raio de concord ncia incorreto Aspecto e reas de desgaste excessivo ao longo das su perf cies laterais da bronzina Causas e Raios de concord ncia dos colos incorretos ocasionando o contato metal metal ao longo das superf cies laterais da bronzina Fig 12 2 43 Isso leva a um desgaste excessivo e a uma fa diga prematura localizada Corre es e Retificar os colos tomando o cuidado de exe cutar OS raios com a curvatura correta e N o deixar canto vivo porque enfraquecer o eixo pela concentra o de tens es em rea j muito solicitada Fig 12 2 43 Raio de concord ncia incorreto 157 Torque incorreto e aplica o de cola adesivo Aspecto e pe a apresenta se amassada na regi o de bi parti o da carca a e com o canal externo de lubrifica o parcialmente obstru do com cola adesivo Causas e O torque aplicado nos prisioneiros parafusos de fixa o do bloco quando excede o especifica do pela montadora fabricante provoca a defor
56. os quais elevando o custo de fabrica o s devem ser uti lizados em casos de necessidade Materiais para bronzinas Propriedades Como estabelecido no item relativo a Objetivos e Princ pio de Funcionamento a fun o de uma bronzina reduzir o atrito entre a parte m vel de um motor e a parte de suporte a ela associada Dessa defini o algu m poderia considerar que a nica exig ncia para o material da bronzina seria ter uma boa qualidade de deslizamento Apesar do desli zamento ser uma caracter stica importante do seu material ela est longe de ser a nica exig ncia H pelo menos seis outras caracter sticas necess rias para a mesma funcionar de forma apropriada Linha de Corro As propriedades dos materiais de bronzina s o as seguintes resist ncia fadiga conformabilidade incrustabilidade deslizamento a o de superf cie resist ncia corros o resist ncia a altas temperaturas condutividade t rmica Resist ncia fadiga a propriedade do material para bronzina de re sistir carga intermitente que aplicada sobre ela por um espa o de tempo especificado Os diversos materiais de bronzinas t m capacidades diferentes para resistir a essas cargas sem se de teriorarem Essa caracter stica s vezes definida como o m ximo esfor o ou carga em MPa ou N cm ou kg cm uma vida especificada em horas de opera o Conformabilidade a propriedade do materia
57. ou montados cujo corpo de liga de alum nio fundido ou forjado com uma cabe a de a o forjado ou de ferro fundido nodular Ambas as partes s o conectadas entre si por meio de parafusos ou outros elementos rosqueados e entre elas forma se um tipo de galeria pela qual circula o leo para refrigera o Fig 4 4 13 Fig 4 4 13 As modernas t cnicas de fundi o come am nova mente a viabilizar o uso dos pist es de ferro fundido que com paredes bem delgadas e arranjos estrutu rais equiparam se em peso aos pist es compostos utilizados em motores de altas cargas Da mesma forma os pequenos motores a gasolina ou a lcool que procuram otimizar o aproveitamento energ ti co atrav s da redu o das massas de seus com ponentes e redu o do atrito voltam a viabilizar o uso dos pist es em liga de alum nio de configura PIST O ARTICULADO o simples sem os componentes de controle da expans o t rmica S o pist es bastante leves que agregam em si desenvolvidos fatores de ordem es trutural formas bem aproximadas detalhes cons trutivos no furo para pino e na regi o das canale tas que alternativamente substitu ram recursos empregados no passado Nos casos de recobrimento de superf cie este pode ser feito por estanhagem chumbagem fosfatiza o ou grafitagem Todas estas camadas s o muito finas com alguma caracter stica autolubrificante visando a prote o das superf cies em contato Estas cama
58. para excitar o transistor que liga e desliga o prim rio da bobina A bobina tamb m especialmente projetada para este sistema No prim rio ela tem menos espiras e de fio mais grosso e no secund rio mais espiras que a bobina comum Portanto produz maior voltagem no secund rio inclusive em altas velocidades Al m dos sistemas citados existem outros pouco usados no Brasil tais como Sistema de Igni o por Descarga Capacitiva e Sistema Conjugado de Igni o SISTEMA TRANSISTORIZADO SEM PLATINADO Bobina de igni o cio Cintra hi Pulen 2 7 Sistema de arrefecimento sistema de arrefecimento muito importante porque ele tem por finalidade absorver o exces so de calor gerado durante o funcionamento do motor mantendo a temperatura do mesmo dentro dos limites especificados em seu projeto H dois sistemas b sicos 2 7 1 Arrefecimento direto por meio de ar for ado um sistema simples aplicado em alguns tipos de motores dotado de uma ventoinha ventila dor acionada pelo pr prio motor do ve culo que for a o ar a passar entre as aletas nos cilindros e nos cabe otes retirando o calor as aletas ser vem para aumentar a rea de contato com o ar Fig 2 40 2 7 2 Arrefecimento por meio de l quido um sistema largamente empregado hoje nor malmente composto de bomba d gua radiador
59. para o c rter Nos motores que trabalham com camisa molhada as irregularidades no alojamento dos an is de ve da o o ring ou mesmo o deslocamento do anel durante a instala o da camisa podem provocar e comprometimento da folga entre o pist o e a ca misa devido deforma o com poss vel engri pamento iniciando devido ao arraste de material da regi o da saia do pist o na regi o onde o anel instalado no bloco podendo posteriormente o engripamento se expandir para a regi o dos an is Se necess rio remov la e reinstal la eliminando deforma es excessivas Camisa com marcas da usinagem do bloco Corre es e Usinar o cilindro seguindo as recomenda es da montadora fabricante que se referem usinagem Instalar a camisa tanto seca como molhada segundo as recomenda es da montadora fa bricante e Ap s a instala o da camisa molhada no alo jamento medir o di metro interno com equipa mento espec fico e registrar qualquer deforma o da camisa 127 128 Marcas escuras no lado externo da camisa identificando a falta de interfer ncia com o alojamento Fig 10 2 10 F Fig 10 2 11 Anel o ring cortado durante a instala o da camisa no bloco Lubrifica o insuficiente dilui o do leo lubrificante Aspecto e A dilui o do leo lubrificante existente na parte Fig 10 2 9 Engripamento originado devido ao deslocamento do anel o ring Fi
60. parafusos para perfeito assentamento da capa e CGertificar se de que a posi o da capa est cor reta e Verificar se o sistema de centragem das capas n o est alterado ou danificado e substitu lo caso seja necess rio e Substituir os parafusos de biela e ou mancal conforme a recomenda o da montadora fa bricante do motor e U sinar o eixo virabrequim dentro das especifica es da montadora fabricante Fig 12 2 28 Desgaste prematuro Desgaste prematuro Virabrequim deformado Aspecto e Uma faixa de desgaste bem definida pode ser observada no conjunto de bronzinas centrais superiores ou no conjunto das inferiores O grau de desgaste varia de bronzina para bronzi na mas geralmente na do meio ele bem mais acentuado Causas e O virabrequim deformado submete as bron zinas centrais a cargas excessivas sendo as press es m ximas obtidas nos pontos de maior distor o Nestes pontos a folga tamb m se reduz e pode haver contato metal metal entre a bronzina e o colo do virabrequim Fig 12 2 30 O virabrequim pode se deformar devido ao manu seio inadequado armazenagem incorreta ou s condi es operacionais extremas Corre es e Verificar se o eixo est deformado atrav s de um processo adequado e Desempenar o virabrequim Grin i i am Fig 12 2 30 Virabrequim deformado Blo
61. por uma ret fica centerless que lhe confere o di metro externo pr acabado e por uma chanfradeira que d o acabamento nas faces efetuando chanfros e raios simultanea mente O acabamento externo executado em ret ficas ap s o tratamento t rmico Tratamento t rmico dos pinos Um pino de pist o devido ao tipo de trabalho que realiza deve apresentar uma superf cie dura para resistir ao desgaste superficial um n cleo flex vel d til para que n o fique fr gil e possa acomodar se resistindo s deforma es el sticas que lhe s o impostas no funcionamento do motor S o feitos tr s tratamentos t rmicos nos pinos cementa o t mpera e revenimento para al vio de tens es Cementa o A cementa o tem a finalidade de elevar o teor de carbono na superf cie do pino para torn lo mais resistente ao desgaste Os tipos de cementa o mais empregados neste caso s o Cementa o em banho de sal Para esse tratamento s o usados fornos aquecidos por resist ncia el trica que transmitem calor por ir radia o ao cadinho de a o com banho de sal O tempo e a temperatura de tratamento dependem do material e das especifica es estipuladas coe rentes para o tipo de a o Cementa o a g s Quando as exig ncias do fabricante do motor s o para n o cementar o furo a cementa o deve ser feita em forno com atmosfera carbonetante e os pinos devem ser protegidos internamente para n o hav
62. possui ainda um elevado potencial de trabalho Por isso um segundo rotor de turbina coloca do logo ap s o primeiro o qual acionado por este potencial da mesma forma que o primeiro Fig 29 020 Esta turbina ligada a um eixo mecanicamente independente do compressor e da 1 turbina aciona um conjunto de redu o ao qual podem ser ligados uma h lice avi o transmiss o e rotor helic ptero volante e embreagem autom vel No in cio do estudo da 3 Lei do Movimento di f cil para alguns aplic la em motores rea o por n o encontrarem o ponto de refer ncia entre a for a atuante e o atual movimento do motor Este motivo criou a id ia de que motores rea o se deslocam quando os gases de exaust o atingem uma barreira O ar por exemplo N o por m este o caso A for a de rea o estritamente um fen meno dentro do motor criado por convers o de energia isto press o transformada em energia de velocidade Esta condi o f cil de se entender se analisar mos um motor espacial foguete que produz em puxo rea o no espa o onde n o existe ar Em se tratando de propuls o a jato preciso n o imagin la resultante do impacto dos ga ses produzidos pelo reator contra o ar ambien te O fen meno da rea o direta regido pelo princ pio geral das quantidades de movimento cuja soma constante mas nula achando se o sistema em repouso o que significa que os ga
63. quilograma por segundo kg s Momento de in rcia quilograma metro quadrado kg m Momento cin tico quilograma metro quadrado por kg m segundo S For a newton N Momento de for a metro newton mN Momento de for a e trabalho s o grandezas homog neas Entretanto usual mas n o obrigat rio distinguir pelo modo de escrever quando a unidade se refere a uma ou outra grandeza Assim mN para momento Nm para trabalho Press o newton por metro quadrado N m bar 10 Energia joule j 107 j erg Pot ncia watt W Intensidade de corrente amp re A Tens o el trica volt V Capacit ncia farad F microfarad 10 F Indut ncia henry H Resist ncia el trica ohm 0 Indu o magn tica tesla T 104 gauss Temperatura Celsius grau Celsius oC Intensidade luminosa candela cd Fluxo luminoso lumen Im luminamento lux lx Lumin ncia candela por metro quadrado cd m ngulo plano grau 1 7 180 rad quilograma for a kgf 1 kgf 9 806 65N Pot ncia cavalo vapor cv Obs Estas unidades n o s o do S I mas s o legais no Brasil 218 1 64 1 32 3 64 1 16 5 64 3 32 7 64 1 8 9 64 5 32 11 64 3 16 13 64 7 32 15 64 1 4 17 64 9 32 19 64 5 16 21 64 11 32 23 64 3 8 25 64 13 32 27 64 7 16 29 64 15 32 31 64 1 2 33 64 17 32 35 64 9 16 37 64 19 32 39 64 5 8 41 64 21 32 43 64 11 16 45 64 23 32 47 64 3 4 49 64 25 32 51 64 13 16 53 64 27 32 5
64. ses e o recipiente do qual s o expelidos devem afastar se reciprocamente em dire es opos tas Por isso felizmente conseguem os foguetes deslocar se mesmo no v cuo Assim n o fosse jamais poder amos sequer sonhar com viagens interplanet rias Rea o indireta equivale a recuo o mesmo que se produz no disparo de um canh o ou de uma pistola maior no primeiro s porque nele a mas sa da bala proporcionalmente maior Sentemo nos numa cadeira de rodas com uma por o de tijolos no colo Se nos pusermos a atir los para frente come aremos a nos deslocar para tr s por rea o direta independente do fato de estarem ou n o os tijolos batendo contra qual quer parede Aplica o da turbina a g s A aplica o da turbina a g s est limitada a aeronaves e em car ter experimental em al guns carros e trens As desvantagens das tur binas a g s s o e os rotores giram a elevadas rota es por mi nuto provocando ru dos e necessidade de substituir conjuntos comple tos em caso de falhas o que onera a revis o As vantagens das turbinas s o bom momento de torque pouca sensibilidade qualidade do combus t vel desde que microfiltrado baixo consumo de leo lubrificante funcionamento sem vibra es elimina o quase total do mon xido de car bono dos gases e manuten o simples 215 TURBINA A G S am Il x 1
65. t m mostrado um aumen to no seu rendimento dos atuais 30 nos motores diesel para 40 a 44 pois as perdas de calor de cerca de 30 pelos sistemas de arrefecimento convencionais atuais reduzem se a 15 aproxi madamente dissipados principalmente pelo leo lubrificante Fig 23 2 1 23 3 Turbina a g s O princ pio da turbina a g s baseado em uma das leis da F sica 3 Lei de Newton que diz A toda a o corresponde uma rea o de mesma intensi dade em sentido contr rio este princ pio inflando um bal o de bor racha o qual ap s ser solto impulsionado sem rumo at a press o interna acabar Uma vez com preendido como este bal o se desloca entender o princ pio da turbina g s 213 214 Usando uma simples ilustra o de um bal o de bor racha inflado tendo seu bocal fechado estabelece mos a condi o na qual uma press o est sendo exercida igualmente em todas as dire es no interior do mesmo Abrindo o bocal o ar que est no interior do bal o sendo comprimido pelas paredes el sticas deste passa a sair pelo bocal com alguma veloci dade A velocidade do ar atrav s do bocal produz a a o que por sua vez d origem a uma rea o igual e oposta que impulsiona o bal o Fig 23 3 1 Princ pio b sico de funcionamento A Figura 23 3 2 mostra um simples recipiente de ar comprimido que possui um bocal de sa da atra v s do qual o ar escapa para a
66. tico pode alcan ar com pist o de fer ro fundido 460 e com pist o de liga de alum nio 400 C No motor Ciclo Otto de dois tempos Fido de tro 100 C 200 C 300 C 400 C Fig 4 3 1 os m ximos seriam respectivamente 420 C para o pist o de ferro fundido e 340 C para o pist o de ligas de alum nio Nos dois ciclos a temperatu ra na saia bem menor situando se na faixa de 120 C a 200 A menor temperatura m xima de trabalho dos pis t es de liga de alum nio tem permitido o uso de rela es de compress o mais elevadas do que as que seriam poss veis com ferro fundido devido aos riscos de pr igni o como pode ser verificado pe los dados da tabela anterior O pist o de ferro fundido atualmente est sendo utilizado quase exclusivamente nos motores Ci clo Diesel Materiais Atualmente as ligas mais usadas para pist es s o as ligas de alum nio sil cio e alum nio cobre Pelas suas boas caracter sticas mec nicas e resist ncia ao desgaste s o as ligas de alum nio sil cio as mais utilizadas na fabrica o de pist es A t pica representante deste grupo de ligas a ML 124 cuja aplica o extremamente ampla e diversificada Nos casos em que o desempenho esperado do pist o dependente de uma maior resist ncia ao desgaste ou de reduzidas folgas de montagem recorre se s ligas com teores mais al tos de sil cio Para estes casos uma das op es a ML 138 Uma con
67. vel em quantidade suficiente para alimentar o carburador Existem tr s tipos el trica Fig 2 20B mec nica Fig 2 200 e a v cuo Fig 2 20B Carburador Conjunto destinado a dosar ar e combust vel para o motor possibilitando o funcionamento do mes mo em v rias condi es tais como marcha len ta acelera es r pidas e rota o constante etc Fig 2 21 BOMBA MEC NICA DE GASOLINA OU LCOOL Fig 2 20C Os carburadores podem ser usualmente de corpo simples ou de corpo duplo e verticais ou horizontais CARBURADOR 29 30 CARBURADOR DE CORPO SIMPLES CORTE Descreveremos a seguir sucintamente as princi pais condi es de funcionamento do carburador de corpo simples Fig 2 22 Partida a frio Nos motores a gasolina a partida a frio deve ser dada acionando se a borboleta do afogador 1 que ficando praticamente fechada criar uma depres s o no carburador formando se dessa forma uma mistura bastante rica que assegurar a partida do motor mesmo a baixa temperatura O acionamento da borboleta do afogador pode ser manual ou au tom tico bimet lico Nos motores a lcool al m do uso do afogador deve se tamb m acionar o sistema de inje o de gasolina no carburador que pode ser manual ou autom tico Marcha lenta Quando o ve culo est parado com o motor em fun cionamento o circuito que fornece combust vel para o carburador o de marcha lenta O combust vel
68. 18 19 20 21 i Fig 1 1 Duto de sa da de gua de refrigera o Tampa de v lvula Cabe ote Tampa lateral do bloco Bloco do motor Eixo comando de v lvulas Volante Eixo virabrequim Capa do mancal principal Biela Buj o de escoamento do leo do c rter 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 92 Bomba de leo C rter Engrenagem do eixo virabrequim Polia anti vibradora H lice Duto de admiss o tangencial Balancim da v lvula de admiss o Balancim da v lvula de escape Coletor de escape Pist o Motor de partida 12 33 34 35 36 37 38 39 40 19 Fig 1 2 Dreno da gua de refrigera o Filtro de leo Radiador de leo Vareta indicadora do n vel de leo Bomba manual de combust vel Bomba injetora Respiro do c rter Filtro de combust vel 1 1 Objetivo do motor de combust o Interna Os motores de combust o interna tem por ob jetivo transformar energia t rmica em energia mec nica diretamente utiliz vel Ap s a mistu ra combust vel ar ser comprimida na c mara de combust o de cada cilindro inicia se uma quei ma a qual libera uma for a contra a cabe a do pist o for ando este a deslocar se na dire o do virabrequim eixo de manivelas A biela elemento de liga o entre o pist o e o vi rabrequim transmite a for a atuante na
69. 5 94 059 4 94 456 2 94 853 1 95 250 0 95 646 9 96 043 8 96 440 6 96 837 5 97 234 4 97 631 2 98 028 1 98 425 0 98 821 9 99 218 8 99 615 6 100 012 5 100 409 4 100 806 2 101 203 1 4 101 600 0 101 996 9 102 393 8 102 790 6 103 187 5 103 584 4 103 981 2 104 378 1 104 775 0 105 171 9 105 568 8 105 965 6 106 362 5 106 759 4 107 156 2 107 553 1 107 950 0 108 346 9 108 743 8 109 140 6 109 537 5 109 934 4 00 39172 110 728 1 111 125 0 111 521 9 111 918 8 112 315 6 TAS 113 109 4 113 506 2 113 903 1 114 300 0 114 696 9 115 093 8 115 490 6 115 887 5 116 284 4 116 681 2 117 078 1 117 475 0 117 871 9 118 268 8 118 665 6 119 062 5 119 459 4 119 856 2 120 253 1 120 650 0 121 046 9 121 443 8 121 840 6 122 237 5 112 634 4 123 031 2 123 428 1 123 825 0 124 221 9 124 618 8 125 015 6 125 412 5 125 809 4 126 206 2 126 603 1 1 mm 0 039370 Polegada 5 6 127 0000 152 400 0 127 396 9 152 796 9 127 793 8 153 193 8 128 190 6 153 590 6 128 587 5 153 987 5 128 984 4 154 384 4 129 381 2 154 781 2 129 778 1 1551267 130 175 0 155 575 0 130 571 9 155 971 9 130 968 8 156 368 8 131 365 6 156 765 6 62 157 162 5 132 159 4 157 5594 132 5562 157 9562 132 9531 158 353 1 133 350 0 158 750 0 133 7469 159 1469 134 143 8 159 543 8 134 540 6 159 940 6 134 9375 160 337 5 135 334 4 160 734 4 139 91 2 GIST 2 136 128 1 161 528 1 136 525 0 161 925 0 136 921 9 162 321 9 137 318 8 162 718
70. 5 64 7 8 57 64 29 32 59 64 15 16 61 64 31 32 63 64 0 015 625 031 25 046 875 062 5 078 125 MS 109 375 125 140 625 156 25 171 875 1675 209525 218 75 234 375 29 265 625 281 25 296 875 JIL S 320 125 343 75 SDS 375 390 625 406 25 421875 4375 403 125 468 75 484 375 9 015 625 531 25 546 875 06209 578 125 5999 609 375 625 640 625 656 25 671 875 687 5 03 125 734 375 L9 765 625 781 25 796 875 2 6 828 125 843 75 859 375 875 890 625 906 25 921 875 955 9591125 968 75 984 375 0 0 396 9 0 793 8 1 190 6 1 587 5 1 984 4 2 5802 2 778 1 3 1750 3 571 9 3 968 8 4 365 6 4 762 5 5 1594 5 556 2 53 05311 6 350 0 6 746 9 7 1438 7 940 6 9875 8 334 4 8 7312 9 128 1 9 525 0 9 921 9 10 318 8 10 715 6 11 1298 11 509 4 11 906 2 12 303 1 12 700 0 13 096 9 13 493 8 13 890 6 14 287 5 14 684 4 15 081 2 15 478 1 15 875 0 16 271 9 16 668 8 17 065 6 17 462 5 17 859 4 18 256 2 18 653 1 19 050 0 19 446 9 19 843 8 20 240 6 20 637 5 21 034 4 21 431 2 21 828 1 22 225 0 22 621 9 23 018 8 23 415 6 23 812 5 24 209 4 24 606 2 25 003 1 1 25 400 000 mm 1 25 400 0 25 796 9 26 193 8 26 590 6 26 987 5 27 384 4 INTE 28 178 1 28 575 0 28 971 9 29 368 8 29 765 6 30 162 5 30 559 4 30 956 2 31 353 1 31 750 0 32 146 9 32 543 8 32 940 6 33 337 5 33 734 4 34 131 2 34 528 1 34 925 0 35 321 9 3
71. 5 718 8 36 115 6 36 512 5 36 909 4 37 306 2 37 703 1 38 100 0 38 496 9 38 893 8 39 290 6 39 687 5 40 084 4 40 481 2 40 878 1 41 275 0 41 671 9 42 068 8 42 465 6 42 862 5 43 259 4 43 656 2 44 053 1 44 450 0 44 846 9 45 243 8 45 640 6 46 037 5 46 434 4 46 831 2 47 228 1 47 625 0 48 021 9 48 418 8 48 815 6 49 212 5 49 609 4 50 006 2 50 403 1 2 50 800 O 51 196 9 51 593 8 51 990 6 52 387 5 52 784 4 5 2 53 578 1 53 975 0 54 3719 54 768 8 55 165 6 59 5625 55 959 4 56 306 2 56 753 1 57 150 0 57 546 9 57 943 8 58 340 6 58 737 5 59 134 4 DO pena 59 928 1 60 325 0 60 721 9 61 1188 61 515 6 O 62 309 4 62 706 2 63 103 1 63 500 0 63 896 9 64 293 8 64 690 6 65 087 5 65 484 4 65 881 2 66 278 1 66 675 0 67 071 9 67 468 8 67 865 6 68 262 5 68 659 4 69 056 2 69 453 1 69 850 0 70 246 9 70 643 8 71 040 6 71 437 5 71 834 4 72 628 1 73 025 0 73 421 9 73 818 8 74 215 6 74 612 5 75 009 4 75 406 2 75 803 1 TABELA DE CONVERS O 3 76 200 O 76 596 9 76 993 8 77 390 6 77 787 5 78 184 4 78 581 2 78 978 1 79 375 0 79 7719 80 168 8 80 565 6 80 962 5 81 359 4 81 756 2 82 153 1 82 550 0 82 946 9 83 343 8 83 740 6 84 137 5 84 534 4 84 931 2 85 328 1 85 725 0 86 121 9 86 018 8 86 915 6 87 3125 87 709 4 88 106 2 88 503 1 88 900 0 89 296 9 89 693 8 90 090 6 90 487 5 90 884 4 91 281 2 91 678 1 92 075 0 92 471 9 92 868 8 93 265 6 93 662
72. 596 9 203 993 8 204 390 6 204 787 5 205 184 4 205 581 2 205 978 1 206 375 0 206 771 9 207 168 8 207 565 6 207 962 5 208 359 4 208 756 2 209 153 1 209 550 O 209 946 9 210 343 8 210 740 6 211 534 4 212 320 212 725 0 213 121 9 213 518 8 213 915 6 214 312 5 214 709 4 215 106 2 215 503 1 215 900 0 216 296 9 216 693 8 217 090 6 217 487 5 217 884 4 218 281 2 218 678 1 219 075 0 219 471 9 219 868 8 220 265 6 220 662 5 221 059 4 221 456 2 221 853 1 222 250 0 222 646 9 223 043 8 223 440 6 223 837 5 224 234 4 224 631 2 225 028 1 225 425 0 225 821 9 226 218 8 226 615 6 227 0125 227 409 4 227 806 2 228 203 1 9 228 600 0 228 996 9 229 393 8 229 790 6 230 187 5 230 584 4 230 981 2 231 378 1 231 7750 232 171 9 232 568 8 232 965 6 233 362 5 233 759 4 234 156 2 234 553 1 234 950 0 235 346 9 235 743 8 236 140 6 2390 59785 236 934 4 237 728 1 238 125 0 238 521 9 238 918 8 239 315 6 2391255 240 109 4 240 506 2 240 903 1 241 300 0 241 696 9 242 093 8 242 490 6 242 887 5 243 284 4 243 681 2 244 078 1 244 475 0 244 871 9 245 268 8 245 665 6 246 062 5 246 459 4 246 856 2 247 253 1 247 650 0 248 046 9 248 443 8 248 840 6 249 237 5 249 634 4 250 03 2 250 428 1 250 825 0 251 221 9 251 618 8 252 015 6 252 412 5 252 809 4 253 206 2 253 603 1 10 254 000 0 254 396 9 254 793 8 255 190 6 255 587 5 255 984 4 256 381 2 256 778 1 25
73. 7 175 0 257 571 9 257 968 8 258 365 6 258 762 5 259 159 4 259 556 2 2091959 260 350 0 260 746 9 261 143 8 261 540 6 26 9975 262 334 4 262 731 2 263 128 1 263 525 0 263 921 9 264 318 8 264 715 6 265 112 5 265 509 4 265 906 2 266 303 1 266 700 0 267 096 9 267 493 8 267 890 6 268 287 5 268 684 4 269 081 2 269 478 1 269 875 0 270 271 9 270 668 8 271 065 6 271 462 5 271 859 4 272 256 2 272 653 1 273 050 0 273 446 9 273 843 8 274 240 6 274 637 5 275 034 4 275 431 2 275 828 1 276 225 0 276 621 9 277 018 8 277 415 6 277 8125 278 209 4 278 606 2 279 003 1 11 279 400 0 279 796 9 280 193 8 280 590 6 280 987 5 281 384 4 281 781 2 282 178 1 282 575 0 282 971 9 283 368 8 283 765 6 284 162 5 284 559 4 284 956 2 285 353 1 285 750 0 286 146 9 286 543 8 286 940 6 287 337 5 287 734 4 288 131 2 288 528 288 925 0 289 321 9 289 718 8 290 115 6 290 512 5 290 909 4 291 306 2 291 703 1 292 100 0 292 496 9 292 893 8 293 290 6 293 687 5 294 084 4 294 481 2 294 878 1 295 275 0 295 671 9 296 068 8 296 465 6 296 862 5 297 259 4 297 656 2 298 053 1 298 450 0 298 846 9 299 243 8 299 640 6 300 037 5 300 434 4 300 831 2 301 228 1 301 625 0 302 021 9 302 418 8 302 815 6 30921249 303 609 4 304 006 2 304 403 1 219 220 tera giga mega quilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto gt Es Edo o S E oO PREFIXOS DECIM
74. 7 3 15 CAMADA DE MOLIBD NIO Enchimento de Ferrox mistura de xido de ferro e silicato de s dio Material poroso que ret m o leo lubrificante me lhorando assim a lubrifica o e reduzindo o des gaste do cilindro e do anel Fig 7 3 16 ENCHIMENTO DE FERROX rw 2 Fig 7 3 16 Al m das coberturas j mencionadas citamos a seguir um breve resumo das tecnologias mais recentes Cromo Channel uma cobertura de cromo com microfissuras Figs 7 3 17 7 3 18 abertas atrav s do processo de re vers o durante a aplica o do cromo Estas micro fissuras melhoram a lubrifica o no contato cilindro anel durante o amaciamento do motor Ap s a fase de amaciamento as microfissuras desaparecem passando a ser um cromo normal Microfissuras i Profundidade das microfissuras Cromo Multilayer Possui microestrutura de m ltiplas camadas feitas por revers es sucessivas durante toda a croma o Fig 7 3 19 A revers o feita para se obter aca bamento similar ao channel por m h fissuras para reten o de leo ao longo de toda a camada En quanto as primeiras camadas possuem maior n mero de fissuras que contribuem significativamen te durante o amaciamento as camadas inferiores contribuem continuamente por toda vida do motor Apresenta elevada resist ncia ao engripamento e ao desgaste se comparado ao cromo channel e ao cromo normal Camadas menores pr ximo superf
75. AIS DO SI FATOR PELO QUAL A UNIDADE MULTIPLICADA 1012 10 10 10 10 10 107 102 103 10 10 1072 105 1078 1 000 000 000 000 1 000 000 000 1 000 000 1 000 100 0 1 0 01 0 001 0 000 001 0 000 000 001 0 000 000 000 001 0 000 000 000 000 001 0 000 000 000 000 000 001 TABELA DE CONVERS O mil metro polegada o sas om pgs om gn m om ss nm rot im 00394 E 00787 0 3 01181 04 01575 05 01969 06 02362 0 02756 08 03150 09 03543 1 03937 2 07874 3 11811 4 15748 5 19685 6 23622 7 21999 8 31496 9 35433 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 40 50 60 70 80 90 Converter 73 832 mm em polegadas 0 001 000039 0 002 000079 0 003 000118 0 004 000157 0 005 000197 0 006 000236 0 007 000276 0 008 000315 0 009 000354 0 01 00039 0 02 00079 0 03 00118 0 04 00157 0 05 00197 0 06 00236 0 07 00276 0 08 00315 0 09 00354 Exemplos 70 0 3 0 0 8 0 083 0 002 13 692 78 832 2 7559 0 11811 0 03150 0 00118 0 000079 2 906769 2 90677 polegadas polegada mil metro 39370 0001 00254 43307 0002 00508 47244 0003 00762 51181 0004 01016 55118 0005 01270 59055 0006 01524 62992 0007 01778 66929 0008 02032 70866 0009 02286 74803 001 0254 7874 002 0508 1 1811 003 0762 1 5748 004 11016 1 96850 005 11270 2 36220 006 1524 2 75590 007 1778 3 14960 008 2032 3 54330 009 2286 254 1
76. Descentraliza o da biela no pino Corre es e Efetuar o embielamento do pist o seguindo as recomenda es da montadora fabricante Utilizar ferramentas adequadas para o embiela mento do pist o tal como forno el trico Ficar atento a poss vel desalinhamento do pino com o cubo durante a instala o deste no pist o Marca o irregular do pino no cubo durante o embielamento Marca do pino no cubo Ruptura quebra da parede entre canaleta Aspecto e O pist o tanto na linha Diesel como no Ciclo Otto apresenta ruptura quebra da primeira e ou segunda parede entre canaleta Causas e ruptura das paredes entre canaleta conse qu ncia da eleva o repentina do pico de pres s o de combust o Isto ocorre devido ao aumen to do volume massa de combust vel admitido diminui o do volume na c mara de combust o do cabe ote ao ponto incorreto de inje o ig ni o Nesta condi o o pist o fica submetido a eleva o de cargas mec nicas maior press o de pico e t rmicas causando a ruptura das pa redes entre canaleta A ruptura quebra est rela cionada ao processo que leva ao fen meno da DETONA O an Parede entre canaleta quebrada em pist o aplicado em motores Ciclo Otto Corre es e Manter a altura do cabe ote dentro das reco menda es da montadora fabricante e Manter a altura do bloco dentro das recomen da es da montadora fabricante e Manter
77. Em muitos motores projetam se os pist es com os furos para pino deslocados lateralmente em rela o ao eixo de simetria do pist o Esta descentraliza o pode tanto ser feita no sentido da superf cie de maior press o como no da menor press o con forme o efeito que se queira tirar dessa descentra liza o Vamos primeiramente estudar como se comporta o pist o com o furo para pino centrado e depois examinaremos o efeito do deslocamento desse furo para um e para o outro lado Furo para pino centrado A Figura 5 3 detalhe mostra o pist o se des locando no sentido ascendente durante o tempo de compress o Para se opor for a que a com press o da mistura desenvolve na cabe a do pis t o a for a B que a biela transmite ao pino se decomp e nas duas componentes e C componente C pressiona o pist o contra a pa rede do cilindro ao passo que a componente comprime a mistura na c mara de combust o medida que o pist o sobe no cilindro aproximan do se do ponto morto superior diminui o ngulo diminuindo portanto em intensidade a com ponente A Figura 5 3 detalhe B mostra o pist o se des locando no sentido descendente durante o tempo motor impelido pela press o dos gases de com bust o A for a se decomp e em B e A componente B se transmite biela dando impulso motriz ao virabrequim A compone
78. Figura 7 4 12 mostra dois perfis existentes Anel Mola Cm Fig 7 4 11 FERRO FUNDIDO TIPO 98 SD Tr s pe as o conjunto formado por dois seg mentos e um espa ador que o respons vel pela for a tangencial do conjunto As pe as s o todas em a o e os espa adores podem ser dos tipos 81 e 98 respectivamente mostrados na Figura 7 4 13 Figura 7 4 14 mostra a foto do conjunto 81 Fig 7 4 14 107 108 Evolu o do pacote de an is Com a constante necessidade de oferecer ao mercado motores mais econ micos e mais po tentes os an is tamb m passaram por uma evo lu o no material utilizado em sua fabrica o quanto ao revestimento da face os perfis Esta evolu o ocorreu tanto para motores ciclo Otto como para motores ciclo Diesel representados res pectivamente nas Figuras 7 4 15 e 7 4 16 CICLO OTTO 4980 1990 RR tw Atual Tend ncia d 15 1 5 1 2 ete 12 uma or TE 8 or 10 EU O Jap o USA Narutado ote EU e Jap o ou PVD 3 0 Chromo 25 Chromo s0Chromo 2 5 Chromo 20 Chromo 1 5 Notado LISA EU e Jap o USA ou Miratado ou PVO Jap o Fig 7 4 15 CICLO DIESEL Atual Tend ncia 8 Falhas prematuras em an is de pist o Caracter sticas normais de trabalho As caracter sticas dos an is apresentados nas figu ras
79. ITIRRLE Driven by performance MANUAL TECNICO CURSO MAHLE METAL LEVE MOTORES DE COMBUSTAO INTERNA AFTERMARKET ndice 1 NO ES preliminares nn P gina 5 1 1 Objetivo do motor de combust o P gina 8 1 2 Normas TECMICAS ss UU UL L L ia P gina 9 Tea DOING gt re qa e aym Re RE UR CO a P gina 10 2 Descri o do funcionamento de motores P gina 17 2 1 Funcionamento dos motores de 4 P gina 17 2 2 Funcionamento dos motores 2 P gina 19 2 3 rg os principais do motor aaa aaa P gina 20 2 4 Lubrificacao do molor LLULLU as P gina 24 2 5 Sistema de alimenta o do motor P gina 28 2 6 Sistema de igni o nos motores Ciclo OttO P gina 41 2 7 Sistema de arrefecimento P gina 43 3 Principais irregularidades dos motores a combust o interna P gina 47 Sl IH hs Pagina 47 OMPUSTAO asda vanan A poda ud bo idas DU isa P gina 47 3 3 Causas do baixo rendimento dos P gina 50 A PISTE u T
80. Injetor A sua principal fun o injetar o combust vel na pr c mara de combust o inje o indireta ou na c mara de combust o inje o direta num jato fi namente atomizados Figs 2 28 e 2 29 INJE O DIRETA E INJE O INDIRETA Vela de Incandesc ncia A fim de facilitar a partida isto com o motor frio os motores diesel de inje o indireta pos suem velas de incandesc ncia que ao recebe rem corrente el trica aquecem o ar no interior da pr c mara facilitando a queima do leo die sel pulverizado na c mara de combust o Figs 2 30 2 31 VELA DE INCANDESC NCIA 2 5 3 Superalimenta o A pot ncia m xima desenvolvida por motores combust o interna pode ser aumentada com a eleva o da press o de admiss o Este aumento obtido com a aplica o de um sis tema denominado Superalimenta o Este pro cesso consiste em for ar para dentro do cilindro a mistura ar combust vel ou somente ar no motor Ciclo Diesel Elevando se a densidade do ar atrav s do aumento da press o de admiss o consegue se um aumen to de pot ncia acompanhado de um acr scimo de efici ncias t rmica e volum trica alcan ando se dessa forma um aumento do rendimento do mo tor e a diminui o do seu consumo espec fico de combust vel A superalimenta o pode ser obtida com a utiliza o de dispositivos chamados Superalimentado res que podem ser acionados mecanicamente ou por
81. Las Dado FP FI mM Fig 12 2 8 Bronzinas de mancal contaminadas e com riscos circunferenciais Sujeira no alojamento Aspecto e rea localizada de desgaste na superf cie da liga correspondendo a uma marca provocada pela presen a de part cula estranha nas costas da bronzina Fig 12 2 9 Foto ampliada do canal aberto pelo corpo s lido estranho na bronzina Causas e Part culas entre o alojamento e a bronzina im pedem o contato adequado e dificultam o fluxo de calor O aquecimento e as cargas localiza das provocam a fadiga nessa rea e o material se destaca Fig 12 2 14 Fig 12 2 10 Corre es Bronzinas de biela contaminadas e com riscos circunferenciais e Limpar cuidadosamente o alojamento retirando todas as rebarbas as sujeiras ou as part culas s lidas antes de instalar novas bronzinas e Examinar o estado dos colos e retific los caso seja necess rio Foto ampliada dos riscos e dos corpos estranhos na bronzina Fig 12 2 14 Sujeira no alojamento Alojamento ovalizado Aspecto Bronzinas de biela contaminadas e com riscos e reas de desgaste excessivo pr ximas s linhas circunferenciais na dire o do furo de lubrifica o de parti o da bronzina 151 152 Fig 12 2 15 Causas e As flex es da biela devido s cargas alternadas podem produzir a ovaliza o do alojamento As bronzinas tendem a adquirir essa forma resul tando da uma super
82. M CIMA DO TUCHO a o ms 7 E 3 1 Eixo comando admiss o 2 Tucho hidr ulico 3 Mola 4 Guia de v lvula 5 V lvula de admiss o 6 V lvula de escapamento 7 Sede de v lvula de adm do cabe ote 8 Sede de v lvula de esc do cabe ote Fig 18 1 2 186 Em motores que t m o eixo comando no cabe ote o objetivo do tucho o de manter o balancim pres sionado contra o came do eixo comando durante a abertura e fechamento das v lvulas de admiss o e escapamento Fig 18 1 2 Nesta condi o o tucho hidr ulico se ap ia em uma das extremidades do balancim No centro ou pr ximo ao centro est o o came do eixo comando e na outra extremidade a ponta da v lvula O res salto do came atua diretamente sobre o balancim for ando o contra a v lvula at que a press o da mola vencida e a v lvula abre Quando o ressal to passa pelo balancim a press o exercida sobre a mola diminui e a v lvula fecha Em alguns motores que possuem o eixo comando no cabe ote os tuchos mec nicos est o locali zados entre o came e a ponta das v lvulas atu ando diretamente na abertura e no fechamento Fig 18 1 2 Nesta condi o temos dois tipos de tuchos e tucho mec nico ap ia se no pr prio came na regi o da base e na ponta da v lvula na regi o interna O ressalto do came atua diretamente so bre o tucho for ando o contra a v lvul
83. Marca provocada pelo deslocamento do pino ap s a expuls o da trava Aspecto e camisa apresenta desgaste excessivo na re gi o superior Causas e Filtro de ar obstru do e ou danificado ou v lvula de seguran a inoperante e Mangueira e ou mangote de admiss o de ar da nificados e Limpeza incorreta dos cilindros quando da mon tagem do motor e Alojamento do filtro de ar deformado ou amas sado e com m veda o Corre es e Substituir sempre o filtro segundo a recomen da o da montadora fabricante quanto sua manuten o e Inspecionar periodicamente os mangotes e as mangueiras de ar e F etuar a limpeza correta dos cilindros Desgaste e risco provocados por part culas s lidas admitidas para dentro do cilindro 131 4 a i m e 11 Bronzinas 11 1 Objetivos e princ pios de funcionamento Fun es da bronzina A fun o principal de uma bronzina reduzir o atrito entre uma parte m vel de um motor e a parte es t tica a ela ligada Al m disso ela deve suportar a parte m vel Esta ltima fun o exige que a bron zina resista a cargas muito altas particularmente cargas de alto impacto causadas pela combust o que ocorre no motor capacidade de uma bronzina de reduzir o atrito est baseada no fen meno de que dois materiais n o similares deslizando um contra o outro apre sentam atrito e desgaste menores quando compa rado
84. OCA Fig 16 4 1 V LVULA COM ENCHIMENTO DE S DIO Fig 16 4 2 Existem v lvulas de admiss o denominadas v lvu las ocas Fig 16 4 1 As v lvulas ocas t m como principal fun o o al vio de peso O segundo tipo de v lvulas s o as v lvulas de es cape Estas v lvulas s o utilizadas para permitir a sa da dos gases queimados durante a combust o Sua principal fun o a de controlar a sa da dos gases Ap s a combust o na c mara os gases ge rados t m elevada temperatura superior a 800 e s o altamente corrosivos A sa da destes gases tamb m ocorre grande velocidade Temos ent o outra fun o da v lvula que a troca t rmica do calor absorvido atrav s da dissipa o entre o con tato da sua sede com a sede do cabe ote O calor assim como o atrito gerado durante o acionamento da v lvula de escapamento tamb m minimiza do pelo leo lubrificante existente entre guia e a haste da v lvula As v lvulas ocas com enchimento de s dio Fig 16 4 2 s o utilizadas como v lvulas de esca pamento Nas v lvulas com enchimento a haste um tubo de precis o preenchido parcialmente com s dio A cabe a forjada e estampada a frio Sua fun o tamb m reduzir a temperatura em 80 150 C Em fun o de sua condi o de funcionamento ser mais exigida na regi o da cabe a da v lvula o ma terial utilizado em sua fabrica o deve resistir s ele
85. Quando uma bronzina em opera o se aque ce acima da temperatura de fus o do chum bo 326 C ou estanho 231 C e est sujeita ao esfor o de arraste consider vel do atrito com o eixo seu material antifric o assume condi o de fragilidade a quente Sob essa condi o pode ocorrer uma movimenta o do chumbo separando se do cobre e a camada superficial perder a ader ncia com a capa de a o pro vocando consequentemente o destaque do material A condi o de fragilidade a quente provocada por uma eleva o excessiva de calor em alguma rea da bronzina O calor excessivo pode ser devido insufici ncia de folga radial as impurezas deforma o dos colos do vira brequim ou ainda ao desalinhamento do bloco e ou virabrequim Fig 12 1 4 Fig 12 1 5 Corre es e Montar as bronzinas com a folga recomendada pela montadora fabricante e Natroca de leo observar o m ximo de limpeza e na montagem do motor retirar todos os res duos de usinagem e outras sujeiras existentes e Antes da montagem de novas bronzinas fazer uma inspe o dimensional cuidadosa dos co los do virabrequim e Verificar o alinhamento do bloco e do virabre quim 145 146 Fadiga generalizada Aspecto e A superf cie da bronzina apresenta reas irregu lares de onde se destacou o material antifric o Fig 12 1 6 Causas e Os danos por fadiga podem ser causados por esfor o anormal e c clico ou se
86. Sistema de lubrifica o por salpique Em cada volta do virabrequim a biela recolhe com Em um sistema t pico de lubrifica o por salpique seu pescador o leo do rebaixo e o salpica em to o leo bombeado do c rter para uma calha com das as partes m veis do motor Fig 2 19 rebaixos fixada na parte inferior do bloco SISTEMA DE LUBRIFICA O POR SALPIQUE Fheaba ixo Copiado de leo 27 28 2 5 Sistema de alimenta o do motor 2 5 1 Sistema de alimenta o do motor Ciclo Otto Filtro de Combust vel Tem a finalidade de reter todas as impurezas que circulam no sistema de alimenta o Fig 2 20 Para os motores que utilizam dois combust veis in dependentemente foi desenvolvido um novo filtro cujas caracter sticas construtivas s o demonstra das abaixo Fig 2 204 Veda o entre o lado a Ap s a solda por fric o a tampa do filtro e o lado filtrado prende o di metro externo da tampa do garantida por elemento filtrante evitando deslocamento montagem com axial mesmo havendo deforma o do interfer ncia entre papel ap s o uso os di metros O elemento filtrante n o utiliza adesivos na jun o entre papel e plastifica o Ap s a solda entre a tampa e a carca a o elemento se ap ia no fundo da carca a e na tampa evitando deslocamento axial e falha de veda o Bomba de gasolina ou de lcool Conjunto destinado a transferir do tanque o com bust
87. ULTI POINT combustivel 2 Filtro de combust vel 3 Regulador de press o 4 V lvula de inje o de temperatura 7 Atuador de marcha lenta B Potenci metro da igni o 12 do sistema de igni o 10 Sonda lambda 11 Unidade de iportence v lvula de ventila o do tanque 13 Rel de comando 14 Bobina de Fig 2 24B 33 E Motronic Tecnologia Motor 1 0 16V Turbo O motor 1 0 16V Turbo tem um controle otimizado atrav s da utiliza o de uma Unidade de Controle Eletr nico ECU com os melhores recursos de cali bra o de inje o e igni o existentes no mercado O sistema possui ainda como diferencial a corre o din mica para avan o de igni o que prioriza o torque Nm do motor em qualquer regime O sis tema de gerenciamento do motor controla a v lvula reguladora de press o do turbo Waste Gate Essa v lvula mant m o n vel m ximo de pot ncia e torque independente das varia es ambientais Outro componente o HFM Hot Film Mass um sensor de massa de ar que mede direta e precisa mente a quantidade de ar admitida pelo motor e com isso otimiza a rela o ar combust vel melho rando a dirigibilidade e as emiss es de poluentes O motor est equipado com dois sensores de de tona o localizados entre os cilindros 1 e 2 e o outro nos cilindros 3 e 4 que evitam a ocorr ncia de detona o atrav s da informa o ECU que toma a
88. a e Em alguns tuchos o leo lubrificante chega at a mosca ao corpo por galerias de lubri fica o existentes no bloco e ou pelas varetas de v lvulas Folga excessiva do alojamento e varetas de v lvulas com a ponta danificada e ou empenadas dificultar o a chegada do leo lubrificante at a mosca e o corpo do tucho leo lubrificante com viscosidade alterada devi do deteriora o dos aditivos que o comp em tamb m comprometer o filme e danificar a base Fig 19 3 Corre es e Verificar as folgas dos alojamentos dos tuchos no bloco assim como os cames mantendo as dimens es recomendadas pela montadora Os componentes dever o ser substitu dos caso n o atendam as orienta es dimensionais e Verificar empenamento das varetas de v lvulas assim como desgaste das pontas k Desgaste na regi o da base Desgaste excessivo da base Desgaste na regi o da base Aspecto e A base do tucho apresenta pontos em que o material foi retirado Causas e retirada de material da base do tucho tem o nome de Pitting Este dano ocorre na base dos tuchos devido regulagem incorreta da folga das v lvulas v lvula presa Fig 19 4 e Outra possibilidade a de que tenha ocorrido aplica o incorreta do tucho Podemos conside 191 192 rar tamb m como fator que contribui para esta defici ncia o reaproveitamento das molas de v lvulas As molas com o acionamento durante o funcionamento do
89. a milibar on a poise psi Ibf in tonelada for a 2000 Ibf torr torricelli mmHg 0 C MPa m s J kg N kg m kg m kg m kg m kg s kg m kg s Pa kg Pa s kPa kN Pa PARA MULTIPLIQUE POR 9 806 650 3 600 000 10 4 535 924 x 10 4 448 222 4 214 011 x 107 2 926 397 x 10 4 882 428 1 601 846 x 10 1259 979x 105 2 767 990 x 10 4 535 924 x 107 1 000 000 x 10 1 609 3 x 10 1 000 000 x 10 2 834 952 x 10 1 000 000 x 10 6 894 757 6 896 444 1333 22x 10 22 Anota es Anota es 223 Anota es ITIRRLE Driven by performance www mahle com br Fevereiro 2012
90. a ou mecanicamente durante o processo de fundi o nas quais s o usinadas canaletas para an is de compress o A7 Plugue Pe a de a o inserida no topo do pist o de mo tores diesel com a finalidade de proteger a zona de inje o 8 Pinos de seguran a Pinos inseridos nas canaletas com a finalidade de evitar a rota o dos an is geralmente usados nos motores de dois tempos A9 Nervuras Refor os nas paredes internas do pist o Saia Parte do pist o compreendida entre a cabe a e a boca A saia forma uma superf cie de deslizamento e do pist o dentro do cilindro B1 Boca A extremidade inferior aberta do pist o B2 Superf cie de contato de maior press o Parte da saia do pist o que suporta o maior es for o lateral B3 Superf cie de contato de menor press o Parte da saia do pist o diametralmente oposta superf cie de contato de maior press o B4 Chapas autot rmicas Chapas de a o inseridas na parte interna do pis t o na regi o dos cubos durante o processo de fundi o B5 Fendas transversais Cortes no fundo da canaleta de leo ou logo abaixo da mesma com a finalidade de permitir passagem de leo servir como barreira t rmica e dar maior flexibilidade saia NOMENCLATURA DO PIST O Sentido de rota o do virabrequim 55 56 B6 Fendas longitudinais Corte na saia com a finalidade de permitir maior elasticidade d
91. a at que a press o da mola vencida e a v lvula abre O fechamento da v lvula ocorre quando o ressalto passa pelo tucho e tucho hidr ulico o funcionamento o mes mo diferen a que a folga atua o hidr ulica compensa a folga entre o came e o tucho 18 2 Nomenclatura dos tuchos Com o objetivo de se obter uma padroniza o no rentes tipos de tuchos nas seguintes figuras Tucho uso das denomina es utilizadas para a identifica Prato Fig 18 2 1 Tucho Cil ndrico Fig 18 2 2 e o das partes que comp em o tucho foram de Tucho Hidr ulico Fig 18 2 3 finidos os principais termos identificados nos dife NOMENCLATURA TUCHO PRATO Fig 18 2 1 NOMENCLATURA TUCHO CIL NDRICO Como Tacho de Prato Cilindr co tambem poder ter caras faros de Lubn ca o Fig 18 2 2 187 188 NOMENCLATURA TUCHO HIDR ULICO C mara de alta press o T ia Mola de sustenta o da esfera Fig 18 2 3 18 3 Tecnologia dos tuchos material empregado na fabrica o o ferro fun dido cinzento e s o normalmente obtidos pelo pro cesso Shell Mold Ap s a fundi o os tuchos pas sam pelo processo de jateamento com granalhas de a o desbaste do corpo base e di metro do prato usinagem na parte interna tratamento t r mico quando necess rio lapida o da base tra tamento superficial de fosfatiza o em tuchos tem perados qu
92. a da c mara de combust o e Topo do pist o apresenta marcas grosseiras de ferramenta e aus ncia das marcas de identifica o da pe a Causas e usinagem o rebaixamento do topo do pist o diminui a dist ncia entre a primeira canaleta e o topo do pist o diminui o da altura da zona de fogo Esta aproxima o associada retirada do raio de concord ncia existente entre a borda da c mara de combust o faz com que aumentem as tens es no topo do pist o implicando no au mento da concentra o das tens es na regi o da borda da c mara de combust o e conse quentemente estando mais suscet vel a trincas nesta regi o Fig 6 2 36 Topo usinado Corre es e Utilizar pist es com altura de compress o me nor quando existir e Substituir o bloco Marcas de usinagem do topo do pist o e rebaixo de v lvulas 93 94 Fig 6 2 39 Topo usinado Usinagem do rebaixo de v lvulas Trincas existentes na borda da c mara de combust o Embielamento incorreto Aspecto e pe a apresenta marca o irregular no pino provocada por excesso de temperatura O pis t o tamb m pode apresentar trinca fratura na regi o do cubo consumo de leo lubrificante alinhamento das entrepontas dos an is e ru do Causas e Posi o incorreta da biela no pino e Aquecimento irregular da biela durante o pro cesso de embielamento O PT P Fig 6 2 43
93. a irregular de assentamento 183 18 Tuchos Tucho um elemento mec nico de movimento al ternado S o pe as fundidas usinadas e recebem diferentes tipos de tratamento t rmico 18 1 Objetivos e principios de funcionamento dos tuchos Em motores que t m o eixo comando no bloco o objetivo do tucho atuar como elemento intermedi rio entre o eixo comando e o balancim na abertura e fechamento das v lvulas Fig 18 1 1 Nesta condi o a base do tucho se mant m em contato com o comando separados apenas por uma pel cula de leo lubrificante Na vareta de v l vulas uma de suas pontas se posiciona dentro do j 1 E E 1 V lvula Tij tucho A outra ponta se ap ia em uma das extre midades do balancim Na outra extremidade est a v lvula A abertura desta ocorre quando o ressalto do came eleva o tucho que por sua vez transmite o movimento para a vareta for ando o balancim a acionar a v lvula vencendo a for a da mola Quan do o ressalto passa pelo tucho a press o exerci da sobre a mola diminui e ela efetua o fechamen to da v lvula MOTORES COM EIXO COMANDO NO BLOCO Balancim Mola Vareta de v lvulas Tucho Came Virabrequim Fig 18 1 1 185 MOTORES COM EIXO COMANDO NO CABE OTE Eixo comando Balancim Tucho hidr ulico Sede de v lvulas V lvula Fig 18 1 2 MOTORES COM EIXO COMANDO NO CABE OTE POSICIONADO E
94. a mesma e de controlar a sua ex pans o t rmica B7 Espelhos Rebaixos existentes na sala na regi o do furo para pino geralmente n o usinados B8 Exc ntricos Rebaixos usinados na saia na regi o do furo para pino Distinguem se dos espelhos por serem de pequena profundidade e concordarem com a ova liza o do pist o B9 Anel autot rmico Anel de a o engastado no pist o durante o pro cesso de fundi o Tem a finalidade de controlar a dilata o t rmica C Furo para pino do pist o Furo situado na sala para alojamento do pino do pist o Nas extremidades da superf cie interna do furo para pino podem haver canaletas para aloja mento de travas do pino O furo para pino pode ser centrado ou deslo cado lateralmente em rela o linha de centro do pist o C1 Bucha do furo para pino do pist o Bucha de metal colocada no furo para o pino do pist o usada geralmente em pist es de fer ro fundido C2 Pino do pist o Pe a de a o tratada termicamente que serve de articula o entre o pist o e a biela C3 Travas Pe as de a o geralmente em forma de argo la destinadas a limitar o movimento longitudi nal do pino C4 Protetores do cilindro Pe as de alum nio montadas nas extremidades do pino a fim de evitar o contato do mesmo com as paredes do cilindro C5 Cubos Partes internas do pist o onde se localiza o furo para pino D1 Profundidade das can
95. a proje o do pist o em rela o ao blo co segundo as recomenda es da montadora fabricante e N o utilizar combust veis de m qualidade e Revisar equipamentos perif ricos ao motor bom ba e bicos injetores partida a frio motor de ar ranque e bateria e Utilizar corretamente a vela aquecedora quando existir e Aplicar corretamente as pe as e os componen tes e Ponto de inje o correto Verificar os itens que levam DETONA O 95 96 Fig 6 2 50 Parede entre canaleta quebrada em pist o aplicado em motores Ciclo Otto Fig 6 2 51 Parede entre canaleta fraturada em pist o aplicado em motor Ciclo Otto Paredes entre canaletas fraturadas em pist es aplicados em motores Ciclo Diesel Fig 6 2 53 Paredes entre canaletas fraturadas em pist o aplicado em motores Ciclo Diesel 97 GAL LL LR AA LITT DE o P 7 An is de pist o 7 1 Objetivos e principios de funcionamento Antigamente os an is de pist o eram circulares e a for a que eles faziam contra a parede do cilindro era dada por deforma o t rmica Com a evolu o dos motores cada vez mais po tentes e sofisticados houve um aumento na rota o dos an is o que provocou alguns problemas no funcionamento tais como flutua o e perda de carga Isso fez com que o pacote de an is sofresse algumas modifica es evoluindo simultaneamente com os mo
96. adora fabricante quanto altera o em pist es sistema de inje o ou mesmo atrav s de qualquer outro artif cio Cavita o sem corros o Escamas Cavita o Cavita o 130 Expuls o da trava Aspecto e camisa apresenta marca interna provocada pelo contato com o pino Causas e Falta de paralelismo entre o centro do alojamen to da bucha de biela e o centro do alojamento da bronzina na biela Biela empenada e ou torcida e Embielamento incorreto e Posicionamento incorreto do anel trava no alo jamento Conicidade do colo de biela do eixo virabrequim Estes fatores fazem com que ocorra desalinhamen to seja criada uma for a lateral e que a biela em purre o pino contra o anel trava Quando o anel trava for expulso o pino se deslocar at ter apoio na camisa O anel trava expulso com o movimento vertical de subida e descida do pist o provocar desgaste da regi o alum nio at que consiga sair Corre es e Manter o paralelismo entre o centro do aloja Desgaste do pist o na regi o do cubo e topo provocado pela trava mento da bucha e o centro do alojamento da bronzina na biela e Embielar o pist o segundo a recomenda o da montadora fabricante e Instalar e posicionar corretamente o anel trava no alojamento e Retificar o eixo virabrequim e manter os colos dentro dos padr es recomendados pela mon tadora fabricante Contamina o por abrasivo
97. aixo Carbono Utilizado em v lvulas de admiss o e para haste de v lvulas de esca pamento bimet licas e A o Cromo Sil cio Utilizado em v lvulas de admiss o e de escape usadas em servi os moderados tamb m para haste de v lvulas de escapamento bimet licas e MN A o Cromo Sil cio N quel Utilizado em v l vulas de admiss o com alta resist ncia corro s o e a altas temperaturas e A o Cromo Molibd nio Van dio Utilizado em v lvulas de admiss o com alta resist ncia ao desgaste corros o e as altas temperaturas e A AB A o Austen tico Cromo N quel Manga n s Utilizado em v lvulas de escape resistentes a severas condi es de opera o e AN Austen tico Cromo N quel Utilizado em v lvulas de escape resistentes a severas condi es de opera o e X Super ligas utilizadas em v lvulas de esca pamento e ST Ligas utilizadas para a blindagem da sede de v lvulas de escapamento com alta resist n cia oxida o ao desgaste e corros o Dependendo da solicita o as v lvulas de admis s o e escapamento podem ter o endurecimen to parcial ou total das pontas que pode ser por chama ou indu o variando apenas o tempo Fig 16 3 2 A ponta pode receber um inserto por sol dagem Fig 16 3 1 Fig 16 3 1 Inserto soldado na ponta p Fig 16 3 2 Endurecimento por tratamento t rmico As hastes produzidas em material de baixo
98. alcular x curso x N 4 q OS SMES 6 55 OOO 7 1 Cm curso 69 mm 6 9 cm N 4 meg 14 Substituindo os valores C 0 4x TSI x69x4 4 5846m 1 600 em Obs No caso de calcularmos o volume de um nico ci lindro damos o nome de cilindrada unit ria V C mara de compress o ou de combust o o volume existente no cabe ote e ou no pist o quando este se encontra no PMS v Fig 1 14 Taxa de compress o rela o de compress o Corresponde rela o entre Volume do cilindro volume da c mara de combust o volume da c mara de combust o Sendo V o volume de um cilindro e v o volume da c mara de combust o de um cilindro temos de compress o TC V v V Se no caso anterior admitirmos que o motor tenha uma c mara de combust o com 64 0 pergun ta se qual a taxa de compress o Temos V C N Na qual cilindrada do motor N n de cilindros V volume de um cilindro cilindrada unit ria 1 584 N 4 motor de 4 cilindros 390 0 cr Ent o TC V v V Na qual V 396 0 V 64 0 om Substituindo os valores TC 396 0 64 0 72 64 0 Normalmente a taxa de compress o dada na forma 6 1 ou 7 1 em que se l seis por um ou sete por um Portanto no exemplo acima temos 7 2 1 ou seja sete v rgula dois por um Para explicar tal
99. aletas Metade da diferen a entre o di metro do cilindro e o di metro do fundo das canaletas D2 Di metro da zona dos an is Di metro do pist o na zona de fogo e nas pare des entre as canaletas Em certos pist es todos esses di metros s o iguais Em outros os di me tros s o crescentes a partir do topo do pist o D3 Folgas na zona dos an is Diferen as entre os di metros da zona dos an is e o di metro dos cilindros D3 indica metade da folga D4 Folga na saia Diferen as entre o maior di metro da saia do pist o e o di metro do cilindro D4 indica meta de da folga D5 Folga cubos biela Diferen a entre a largura da biela e a dist ncia entre cubos D5 representa a metade da folga Conicidade da saia do pist o Diferen a entre o maior di metro da parte inferior e o di metro da parte superior da saia sendo os di metros medidos nas superf cies de contato Ovalidade do pist o Forma circunferencial do pist o para proporcio nar contato e folga adequada com o cilindro sob todas as condi es normais de temperatura e carga 4 3 Tecnologia dos pist es QUADRO COMPARATIVO EVOLU O DOS PIST ES Motor Benz 1886 Motor Ciclo Otto 90 mm 4 tempos Atual 85 mm Material do pist o ferro fundido liga de alum nio Peso do pist o sem acess rios 2 2000 3200 85 5 Maxima rota o do motor 300 rpm 6 000 rpm 1 900 1 Peso do motor pot ncia 58 kg cv 1 44 kg cv 97
100. amento causada pelo anel de veda o o ring quando este se desloca do alojamento durante a instala o de camisa molhada Na camisa seca este gr fico mostra a deforma o do bloco transmitida para a camisa seca ATA 121 122 Gr fico de Circularidade camisa molhada devido defici ncia de apoio da Identifica a deforma o circular da camisa Pode camisa no bloco A defici ncia de apoio tamb m mos citar como exemplo a deforma o causada na v lida para a camisa seca que utiliza colarinho AH L E TECHICAS DE MEDICDES CILINDRO d DIME TRO ganm PAGE B Gr fico de Cilindricidade a deforma o provocada pelo excesso de aperto Identifica a deforma o circular e vertical sofrida ou excesso de interfer ncia pela camisa Como exemplo podemos considerar TECNICAS DE MEDICDES CILINDRO Mo 3 B3nm PAGE b 9 4 Tipos de camisas Todos os diferentes tipos de camisas ap s a fun di o passam por um processo de estabiliza o e al vio de tens o Suas dimens es finais s o ob tidas atrav s de processos de usinagem como torneamento mandrilhamento retifica o e bru nimento As camisas secas s ter o suas dimens es finais ap s sua instala o no alojamento bloco Para que os diferentes tipos de camisas desempe nhem sua fun o s o necess rios controles que permitir o o correto apoio assentamento e veda o da camisa com o cabe ote e bloco
101. amento dentro do motor De uma forma mais simplificada podemos classifi car os materiais utilizados em 3 grandes grupos Ferro Fundido Cinzento Obtido atrav s do processo de fundi o est tica Figs 7 3 6 7 3 7 possui elevada resist ncia ao desgaste boa usinabilidade e baixo custo Na Fi gura 7 3 8 apresentamos a estrutura metalogr fica do ferro fundido cinzento Ferro Fundido Nodular Obtido atrav s do processo de fundi o centr fuga Figs 7 3 9 7 3 10 7 3 11 possui maior m du lo de elasticidade e dureza se comparado ao ferro fundido cinzento Geralmente os an is feitos com este material requerem algum tipo de cobertura em sua face de trabalho sendo o cromo e o molibd nio os mais usuais Na Figura 7 3 12 apresentamos a estrutura metalogr fica do ferro fundido nodular 101 102 Fig 7 3 10 A o Obtido atrav s de processo de lamina o possui m dulo de elasticidade maior que os ferros fundi dos sendo muito utilizado em an is com altura re duzida Os a os inoxid veis recebem tratamento de nitreta o e os a os carbonos recebem cober turas de cromo ou molibd nio na face de trabalho Na Figura 7 3 13 apresentamos respectivamente as estruturas metalogr ficas do a o inoxid vel e do a o carbono Coberturas Os an is em condi es de trabalho est o sujeitos as situa es mais adversas poss veis que podem lev los a sofrer um desgaste prematuro
102. ampa do radiador defeituosa v lvula termost tica operando inadequadamente 8 H Retentor eixo E I E Wi e U e comando E m T E E 1 z a J ni 51 4 Pist es 4 1 Objetivos e princ pio de funcionamento O pist o constitui a parede m vel da c mara de combust o Por isso fica submetido s altas tem peraturas a reinantes e tamb m a esfor os me c nicos devido press o dos gases Estas press es que na cabe a do pist o alcan de 4 a 9 Mpa 90 atmosferas no motor a ga solina e at 180 Mpa 1 800 atmosferas no motor diesel d o origem a tens es de trabalho na saia de 40 a 60 N cm A inclina o da biela d origem a uma componen te perpendicular parede do cilindro que tam b m vai exigir do pist o qualidades de resist ncia ao desgaste Portanto os esfor os mec nicos prov m das for 4 2 Nomenclatura No sentido de se obter uma maior padroniza o no uso das denomina es das diversas partes componentes do pist o damos a seguir a nomen clatura adotada bem como a defini o dos prin cipais termos Figs 4 2 1 4 2 2 4 2 3 O termo recomendado pela ABNT mbolo Preferimos conservar a designa o pist o que nos mais familiar e semelhante s de outras l nguas Pist o Pe a de forma cil ndrica geralmente de liga de alum nio ou ferro fundido fechada na parte supe rior e aberta na parte inferior adaptan
103. ando especificado ou nitreta o em tuchos n o temperados quando especificado e acabamento do corpo Dependendo da aplica o e especifica o do cliente os tuchos poder o ser coquilhados ou n o Quando for necess rio que os tuchos sejam coquilhados po der o receber ou n o tratamento de t mpera Com o resfriamento brusco na regi o coquilhada tem se o ferro fundido branco que confere melho res propriedades ao desgaste Nos tuchos n o coquilhados para se obter maior du reza superficial obrigat ria a utiliza o da t mpera na base regi o de trabalho Esta t mpera pode ser em leo gua e mart mpera ou ainda por indu o Tratamento t rmico em tuchos S o v rios os tratamentos t rmicos utilizados na fabrica o dos tuchos realizados segundo o tipo de tucho especifica o do fabricante do motor e solicita o a que s o submetidos e Al vio de tens es consiste na redu o da tem peratura e posterior resfriamento ao ar durante per odo predeterminado O al vio de tens o utilizado em alguns tuchos coquilhados brutos e sua finalidade maior facilitar a usinagem e T mpera consiste no endurecimento da super f cie de trabalho Por exemplo t mpera em leo realizada em tuchos coquilhados pr usinados quando especificado e tuchos n o coquilhados Sua finalidade aumentar a resist ncia de todo o tucho e Sub zero consiste em diminuir a temperatura do tucho para 90 C
104. ange a folga axial controlada mancais Tamb m tem a fun o de manter a fol pelo pr prio flange 13 2 Nomenclatura das arruelas No intuito de padronizar a nomenclatura segue abaixo a Figura 13 2 1 NOMENCLATURA Fig 13 2 1 13 3 Tecnologia de arruelas de encosto As arruelas de encosto s o normalmente fabricadas ilustrado na Figura 13 3 1 uma das vanta com alguns dos tipos de materiais em tiras utilizados gens das arruelas de encosto a diversidade de na produ o de bronzinas e buchas Dependendo formas tamanhos e espessuras com a qual elas da temperatura de opera o carga etc um ma podem ser fabricadas terial para arruela de encosto pode ser selecionado de modo muito semelhante aquele utilizado para escolher materiais para bronzinas e buchas As arruelas de encosto podem ser lisas ou com ca nais de leo com dimens es formato e em quanti dade adequados para permitir uma boa lubrifica o A maior parte dos canais pode estar de um lado ou em ambos os lados e o n mero deles pode va riar em fun o dos requisitos do material e do uso Fig 13 3 1 espec fico 161 162 Montagem de arruelas de encosto As arruelas de encosto s o posicionadas nos re baixos usinados existentes nas laterais do bloco e na capa do mancal e s o impedidas de girar atra v s de ressaltos Alguns tipos de arruela de encosto possuem chan fros de posicionamento para evitar a montagem
105. as desgastadas Quando Detalhe do ressalto do acionamento do tucho os pontos de apoio entre a mosca e o balancim s o alterados n o mais a 180 a vareta passa a apoiar se na regi o interna do tucho gerando esfor os na parede Figs 19 10 a 19 14 A quebra da base est re lacionada associadas ou n o com as causas dos itens Desgaste do prato Pitting na regi o do prato e Deforma o de ressalto do came e A opera o incorreta do motor tamb m pode provocar a quebra dos tuchos Como exem plo podemos citar a rota o excessiva Nesta condi o a mola n o tem tempo suficiente de fechar a v lvula quando recebe o impacto do topo do pist o provocando o empenamento Fig E da vareta Outros danos s o provocados nos EF 8 1 FP Jogo aplicado de balancim com diferentes etapas de desgaste pist es v lvulas tucho e eixo comando al m das varetas Corre es e Verificar desgaste das pontas das varetas as Sim como o seu empenamento substituindo as quando necess rio Jogo com alguns tuchos quebrados Detalhe do desgaste Mesmo jogo com Pitting na base 193 Detalhe da quebra do di metro interno Detalhe de desgaste e quebra da base Mosca com apoio irregular da vareta de v lvulas 194 195 SINTERIZ j h F 4 mS Ei 4 E s a 20 Engrenagem sinterizada 20 1 Objetivos e princ pios de funcionament
106. atmosfera at a press o se esgotar Essa sa da de ar moment nea em alta velocida de produz uma for a de dura o limitada flecha azul Para desenvolver uma for a capaz de pro duzir pot ncia necessitamos de um aumento na velocidade e um cont nuo fornecimento de ar em alta velocidade A velocidade do ar pode ser aumentada por aque cimento como indicado na Figura 23 3 2B Esta relativa mudan a de velocidade indicada pela fle cha longa vermelha ar aquecido ao lado da azul intermitente Na Figura 23 3 2C o ar aquecido flecha vermelha dirigido sobre palhetas que colocadas num dis co formam o rotor da turbina for ando a a girar no seu eixo A fim de prover fluxo de ar cont nuo uma entrada colocada na extremidade do recipiente Fig 23 3 2D e um compressor for a o ar flecha azul para dentro dele Fig 23 3 2E Nem todo o ar que entra na c mara de combust o necess rio combust o Todavia todo o ar aquecido e expande se ra pidamente Ele sai como g s em alta velocidade pelo bocal e dirigido sobre a turbina que por sua vez ligada atrav s de um eixo ao compres Sor FIGs 25 028 At aqui o aquecimento do ar no recipiente era feito por meios externos Transforma se o recipiente em uma c mara de combust o in troduzindo combust vel misturando o com o ar e inflamando o passar pela turbina aproximadamente 2 3 da energia s o utilizados Todavia restante
107. bronzinas colocadas as faces de parti o v o se aproximando uma da outra at ocorrer o contato Nesse momento se cria uma press o radial que aperta as bronzinas contra o seu alojamento garantindo um contato completo entre a parte externa da bronzina e o alojamento desta Fig 11 3 4 Ressalto de localiza o da bronzina O ressalto de localiza o o dispositivo mais sim ples e efetivo para posicionar a bronzina enquan to se apertam os parafusos dos mancais O res salto se projeta para fora na linha de separa o da bronzina e encaixa suavemente na ranhura exis tente no alojamento eliminando a possibilidade de movimento durante a opera o de montagem do motor Fig 11 3 5 Em alguns casos usam se outros dispositivos para posi cionamento da bronzina Um deles o bot o Fig 11 3 6 136 CANAIS DE LEO MAIS COMUNS Canais de leo Os canais de leo servem para distribuir o l quido de lubrifica o sobre toda a superf cie da bronzi na e do eixo o qual faz com que se forme uma pel cula lubrificante capaz de suportar as cargas impostas ao mancal Algumas bronzinas s o projetadas com um canal de leo que as circunda ao longo de sua circun fer ncia interna Estes canais tamb m servem em parte como condutos para permitir a passagem do leo para outras partes do motor 11 3 7 A disposi o dos canais de leo um dos itens de projeto do fabricante de bronzinas em fun o das ca
108. cabe a do mesmo resultante da expans o dos gases ao colo do virabrequim moente fazendo com que este gire Converte assim o movimento retil neo al ternado do pist o em movimento rotativo do vira brequim Fig 1 3 Entende se por combust o a inflama o r pida da combina o do oxig nio com qualquer mate rial combust vel virar egu E ix d Motor Ciclo Otto a gasolina o motor de combust o interna no qual a mistu ra gasolina ar se inflama atrav s de uma centelha el trica ocasionando a queima da mistura e a ex pans o dos gases Motor Ciclo Otto a lcool o motor de combust o interna no qual a mistura lcool ar se inflama atrav s de uma centelha el trica ocasionando a queima da mistura e a expan s o dos gases Motor Ciclo Diesel Neste tipo de motor de combust o interna somen te o ar comprimido sendo o combust vel injetado no interior do cilindro quando a compress o do ar est pr xima do seu ponto m ximo A eleva o de temperatura e press o no interior do cilindro inflama o leo diesel na c mara de combust o 1 2 Normas t cnicas Normas s o padr es que regem as informa es t cnicas sobre m quinas e motores em geral tais como nomenclatura pot ncia torque etc N o existe ainda uma nica norma t cnica inter nacional pois s o v rias as associa es t cnicas cada uma delas possuindo suas pr prias normas Assim sendo descr
109. caso dos an is o processo HVOF deposita sobre sua face de trabalho uma liga met lica de Cr3C2 NiCr que lhes confere caracter sticas como alta resist ncia ao scuffing e ao desgaste mesmo n vel que as camadas de 104 molibd nio alta ades o ao material base menor risco de desplacamento baixo desgaste do cilindro e elevada resist ncia corros o A Figura 7 3 22 uma representa o esquem tica de uma pistola de HVOF metalizando um tubo de an is ESQUEMA DE UMA PISTOLA HVOF Entrada do p met lico Tubo de an is para o revestimento Fig 7 3 22 Tratamentos superficiais Com o objetivo de auxiliar no amaciamento do mo tor e fornecer ao anel maior prote o contra a corro s o provocada por uma eventual estocagem incor reta em ambientes midos ou mesmo no transporte mar timo os an is s o submetidos a tratamentos superficiais como Fosfatiza o uma camada de cristais de fosfato de mangan s que al m de proteger a superf cie do anel contra a corros o se desgasta mais facilmente que o mate rial base proporcionando um assentamento mais r pido Como a superf cie porosa tamb m ret m leo lubrificante evitando a escoria o no in cio do funcionamento Ferroxida o Trata se de uma camada de xido de ferro extre mamente duro que tem a fun o de proteger o anel contra a corros o e proporcionar um assentamento r pido nas primeiras horas de funcionamento sem o
110. cilia o de caracter sticas com proprieda des mec nicas superiores obtida pelo forjamen to das ligas Pist es forjados suportam condi es mais severas de funcionamento e s o empregados em motores de servi o pesado Quando a resist ncia em altas temperaturas for re quisito imprescind vel a alternativa recorrer s de alum nio cobre como a liga ML Y Op es interme di rias s o as ML 132 e ML 332 Caracter sticas especiais de resist ncia e excelente homogenei dade microestrutural fazem das ligas AMS aque las reservadas aos pist es forjados dos motores de avi es Os fatores mais importantes na escolha de uma liga para pist o s o coeficiente de dilata o resist ncia ao desgaste peso espec fico ou densi dade al m naturalmente da resist ncia mec nica especialmente a quente 59 Sec o da 1 canaleta do anel de fogo Note se o pequeno desgaste do pist o ap s 360 000 quil metros Sec o da 2 canaleta praticamente sem desgaste 60 A resist ncia ao desgaste principalmente nas re gi es das canaletas decisiva quanto vida til dos pist es e n o pode ser avaliada a uma simples vista das mesmas Figura 4 3 2 apresenta pist es diesel fabricados pela Metal Leve S A com mais de 360 000 km de uso A Figura 4 3 3 a fotografia de um desses pist es desenvolvida 360 podendo se observar o per feito estado das superf cies As fotos das cana letas em corte mo
111. cionamento com consequente engripamento generalizado Causas Deforma o da camisa em virtude de e irregularidade na montagem do bloco e dilata o das gaxetas de veda o durante o fun cionamento do motor e di metro dos alojamentos das gaxetas de veda o acima do valor especificado aperto excessivo do cabe ote e defici ncia de retifica o do cilindro Corre es e Usinar corretamente os furos no bloco para a instala o das camisas e Utilizar gaxetas de veda o de boa qualidade e Verificar o di metro dos alojamentos das gaxe tas de veda o e Dar o torque correto nos parafusos do cabe ote Fig 6 1 11 Flutter dos an is Aspecto e Canaletas de an is destru das O problema ocorre geralmente no primeiro anel de compress o que a zona mais solicitada da re gi o dos an is devido sua exposi o direta aos gases da combust o A combust o retardada sobre os an is origina calor superaquecendo esta regi o do pist o Al m disso os an is n o exercem perfeitamente sua fun o de transferir calor para o cilindro Dessa forma o pist o tem a sua resist ncia dimi nu da podendo vir a fraturar o que se d normal mente na zona de fogo an is Causas e Excesso de folga entre o anel e a canaleta e Montagem de an is novos em canaletas gastas e Utiliza o de an is com altura incorreta e Excesso de dep sitos de materiais carbon feros O superaquecimento
112. co deformado Aspecto e Uma faixa de desgaste bem definida pode ser observada no conjunto de bronzinas centrais superiores ou no conjunto das inferiores 155 156 O grau de desgaste varia de bronzina para bronzina mas geralmente na do meio ele bem acentuado Causas O aquecimento e resfriamento brusco do motor uma das causas da distor o dos blocos quando ele opera sem v lvula termost tica A deforma o do bloco pode tamb m ser causada por e condi es desfavor veis de uso por exemplo sobrecarga operacional do motor e procedimentos de aperto incorreto dos parafu sos do cabe ote Fig 12 2 34 Corre es e Determinar a exist ncia de deforma o atrav s de um processo adequado e Realinhar mandrilar os alojamentos e Instalar v lvula termost tica Fig 12 2 34 Bloco deformado Fig 12 2 35 Marca o irregular da bronzina Colos n o cil ndricos Aspecto e Faixa de desgaste desigual na bronzina De acordo com as regi es que ficam submetidas a maiores press es distinguem se tr s aspectos principais que correspondem respectivamen te aos defeitos de forma dos colos ilustrados Fig 12 2 36 A Be O Corea Eri Fig 12 2 36 Colos n o cil ndricos Causas e Colos n o cil ndricos imp em uma distribui o irregular de cargas na superf cie da bronzina gerando em certas reas maior quantidade de calor e acelerando o desgaste As folgas pode r
113. com o tempo acaba atacando as paredes externas da cami sa Nos motores modernos utiliza se abaixo do colarinho da camisa um anel de lat o para que esta eletricidade passe para o bloco e des te para o chassi atrav s de um cabo terra Corros o qu mica resultado principalmen te do ataque do oxig nio presente na gua ao ferro de que s o constru das as camisas dando origem ao xido de ferro ou ferrugem Este fe n meno acelerado quando h maior presen a de oxig nio na gua devido a falhas na veda o do sistema de arrefecimento podendo haver pe netra o de ar atrav s das mangueiras cone x es tampas defeituosas baixo n vel de gua entre outros A corros o qu mica tamb m ace lerada por utiliza o de gua n o tratada com presen a de subst ncias corrosivas como a gua cida ou alcalina ou ainda pela falta dos inibidores de corros o recomendados pela mon tadora fabricante do motor Forma o de escamas Estas escamas se formam devido a minerais contidos na gua n o tratada para o sistema de arrefecimento que v o se depositando por sobre as paredes externas dos cilindros quando aquecidos As escamas acabam por formar uma barreira t rmica que di ficulta a transfer ncia de calor criando os cha mados pontos quentes causadores de escoria es desgastes na parede interna dos cilindros e engripamento dos an is e pist es Cavita o As camisas durante o funciona
114. dade de materiais para atender s necessidades espec ficas de cada motor Camada Superficial de Metal Branco 0 025mm Barreira de Niguel C Camada Cobre Chumbo D Capa de A o Resist ncia temperatura PROPRIEDADE PRINCIPAL DA BRONZINA Resist ncia fadiga 139 140 11 4 Tipos de bronzinas Tipos de bronzinas quanto ao material em pregado As bronzinas quanto ao material empregado na sua fabrica o podem ser classificadas nos seguintes tipos principais I Babbitt e Babbitt e Micro Babbitt II Cobre chumbo sinterizada e Bimet licas de cobre chumbo estanho Cu Pb Sn sinterizadas sem camada de revestimento e Trimet licas de cobre chumbo estanho Cu Pb Sn sinterizadas com camada de revestimen to eletrodepositada de cobre chumbo estanho Cu Pb Sn Cobre chumbo fundidas e Bimet licas de cobre chumbo estanho Cu Pb Sn fundidas sem camada de revestimento e Trimet licas de cobre chumbo estanho Cu Pb Sn fundidas com camada de revestimento ele trodepositada de cobre chumbo estanho Cu Pb Sn IV Alum nio e Alum nio s lido com camada de revestimento de chumbo estanho Pb Sn eletrodepositada e Bimet licas de alum nio e Trimet licas de alum nio V Cobre estanho com PTFE e Cobre estanho Cu Sn impregnado com po litetrafluoretileno PTFE e lubrificante s lido 20 Pb Principais caracter sticas das ligas Apresen
115. de 50 do di metro do cilindro e adequado para press es que variam de 21Mpa a 26Mpa Desta forma atende s legisla es de emiss es Euro IV e Euro V PIST O MONOTHERM COM TRATAMENTO SUPERFICIAL DE FOSFATIZA O E GRAFITE NA SAIA 5 Pino do pist o 5 1 Introdu o O pino do pist o uma pe a de a o tratada termi camente que atua como elemento de uni o e de transmiss o de for a entre o pist o e a biela es tando suas caracter sticas de projeto intimamente ligadas com as do pr prio pist o Fig 5 1 A seguir passamos a descrever as v rias etapas da fabrica o mais usual dos pinos para pist es 5 2 Fabrica o Recebimento de barras controle Os pinos s o fabricados em a os de baixa liga e baixo teor de carbono que s o fornecidos em bar ras trefiladas ou bobinas Dos lotes recebidos s o retiradas amostras que s o enviadas para an lise qu mica mec nica e metalogr fica al m de an li se dimensional e Magna Flux Processo de fabrica o dos pinos Processo de usinagem Com este processo pode se obter pinos de qual quer dimens o a partir de barras de a o utilizan do se m quinas operatrizes As barras de a o s o inicialmente cortadas por serras circulares e transformadas em tarugos com di metro e comprimento previamente de finidos Ap s o corte das barras as rebarbas das faces dos tarugos s o retiradas por proces so mec nico
116. de trabalho tamb m pode compro meter o filme de leo lubrificante existente entre a haste de v lvula e a guia sincronismo incorreto O atropelamento das v l vulas pelos pist es em fun o do sincronismo in correto pode provocar o empenamento da haste e consequentemente o comprometimento da folga entre a haste guia O atropelamento pode tamb m comprometer a veda o entre o assen to da v lvula e a sede do cabe ote Fig 17 3 res duos da combust o Os res duos de carbono gerados na combust o podem se fixar na parte inferior da haste da v lvula comprometer a fol ga entre a haste guia na regi o e iniciar o engri pamento Fig 17 4 Corre es Engripamento da haste de v lvulas Aspecto e Haste de v lvula com marcas de engripamento com a guia O engripamento ocorrido provoca em alguns casos o arraste de material Causas O engripamento da haste com a guia de v lvulas ocorre quando a folga existente entre a v lvula guia comprometida por falhas relacionadas e alinhamento incorreto entre prato mola guia sede de v lvulas O desalinhamento proporcio na folga excessiva em determinada regi o e em outra compromete a folga entre a haste guia a Verificar o alinhamento entre os componentes mola prato guia sede Deve ser conferida a fol ga assim como a aplica o correta Verificar o sincronismo assim como evitar o ex cesso de rota o do motor Manter as recomenda es do fab
117. desta regi o do pist o acres cido pela abras o provocada pelos materiais car bon feros desgastam excessivamente a canaleta proporcionando a vibra o do anel Corre es e Quando da troca dos an is verificar minuciosa mente as condi es das canaletas nos pist es principalmente as primeiras que recebem os an is de compress o e Manter a folga entre os an is e as canaletas den tro das toler ncias especificadas 84 Insufici ncia de folga de montagem Aspecto e Engripamento bastante acentuado e generaliza do na saia do pist o preferencialmente no lado de maior press o decorrente de um funciona mento anormal e por conseguinte de uma di minui o de folga a valores que ultrapassam a indicada em projeto Causas e Montagem do pist o no cilindro com folga insu ficiente Corre es e Observar a folga de montagem entre o pist o e o cilindro recomendada pela montadora fabricante 6 2 Falhas prematuras por mau funcionamento do motor Engripamento por refrigera o deficiente Aspecto e Engripamento do pist o preferencialmente so bre o eixo do pino cubo O conjunto pist o cilindro montado com folgas bastante pequenas sendo que elas tendem a di minuir com o aquecimento do motor j que o co eficiente de dilata o do pist o superior ao do cilindro Evidentemente no projeto do pist o levado em considera o o sistema de refrigera o do motor Qualquer al
118. do se o ciclo Fig 2 3 Motor diesel Os motores diesel de dois tempos t m funcio namento semelhante ao motor de dois tempos a gasolina ou a lcool por m admitem apenas ar puro geralmente for ado no interior do cilin dro por um compressor de baixa press o volu m trico Possui tamb m um sistema de lubrifi ca o for ada id ntica dos motores de quatro tempos MOTOR DE DOIS TEMPOS 20 2 3 Org os principais do motor Neste item vamos procurar definir e explicar as fun es dos principais componentes do motor A fim de facilitar sua compress o vamos apresent los conforme a sequ ncia abaixo Estacion rios e Bloco Cabe ote C rter Coletor de Admiss o Coletor de Escape M veis Biela Pist o Anel Virabrequim Eixo comando de v lvulas V lvulas Conjunto de acionamento das v lvulas Polia e anti vibrador Bomba de leo Bomba d gua rg os estacion rios Bloco o motor propriamente dito no qual est o loca lizados os cilindros ou os furos para a coloca o das camisas Fig 2 4 Os motores arrefecidos a ar levam cilindros aleta dos separados do bloco Na parte inferior do bloco est o localizados os alo jamentos dos mancais centrais onde se ap ia o vi rabrequim e em muitos casos o eixo comando de v lvulas Nos motores horizontais de cilindros con trapostos o virabrequim est posicionado no centro do bloco carca a Este por sua vez composto de
119. do a resist ncia ao desgaste das canaletas especialmente do primeiro e do segundo anel o ponto cr tico nos pist es fundidos como no caso dos motores diesel de alta carga s o usados por ta an is de Ni Resist que um ferro fundido aus ten stico de coeficiente de dilata o pr ximo do das ligas de alum nio ancorados mecanicamente ou ligados metalurgicamente pelo processo AL FIN Fig 4 4 10 No caso de pist es grandes com mais de 200 mm de di metro pode acontecer que a temperatura da cabe a do pist o seja excessiva sendo ne cess rio resfriar a mesma Este resfriamento se obt m fazendo circular leo atrav s de um tubo de cobre que colocado no pist o no momento do vazamento da liga O mesmo recurso pode ser aplicado em pist es mais modernos e com menores di metros substi tuindo se o tubo por canal ou galeria de refrigera o Neste caso o canal obtido com o emprego de um macho de sal colocado no molde de fun di o e posteriormente dissolvido por gua O macho pode tamb m ser em grafite posterior PIST ES COM CANAIS INTERNOS PARA CIRCULA O DO LEO DE ARREFECIMENTO Fig 4 4 11 mente queimado ou mesmo de cobre que dis solvido por cido que n o ataca o material do pis t o Figs 4 4 11 4 4 12 68 Quando as solicita es t rmicas atingem n veis n o admiss veis em pist es dos tipos que j fo ram mencionados podem se empregar pist es compostos
120. do pist o As principais causas de ocorr ncia da pr igni o S o e dep sitos de carv o que permanecem incan descentes e velas de tipo excessivamente quente para o motor detona o e suas causas combust vel inadequado pontos quentes nas c maras de combust o cabos de vela de dois cilindros adjacentes sepa rados de 90 na rota o e um a seguir do outro na ordem de igni o 49 50 3 3 Causas do baixo rendimento dos motores Os principais sintomas de funcionamento anormal de um motor s o baixa press o de leo consumo de combust vel acima do normal consumo excessivo de leo lubrificante falhas de funcionamento ru dos no motor superaquecimento Baixa press o de leo Cada modelo de motor funciona sob uma press o de leo especificada para uma determinada rota o A queda de press o de leo pode ser causa da principalmente por e bomba de leo com desgaste ou defeituosa dilui o do leo lubrificante por gua ou com bust vel filtro de leo parcialmente obstru do folga excessiva nas bronzinas peneira de suc o parcialmente obstru da superaquecimento do motor v lvula de al vio de press o defeituosa Consumo de combust vel acima do normal Isto pode ser causado principalmente por condi es defeituosas das v lvulas falhas no carburador ou na bomba injetora e ou no bico injetor e m todo e condi o de opera o do ve c
121. do se per feitamente ao di metro do cilindro ou da camisa do motor O pist o transmite atrav s de um mo vimento alternado a for a devido press o dos gases em expans o por interm dio do pino e da biela para o virabrequim as resultantes da press o dos gases das for as de in rcia devidas s massas em acelera o ou desacelera o pist o an is pinos parte da biela for as devidas rea o da parede do ci lindro proveniente da inclina o da biela e es pecialmente nas paredes das canaletas for as devidas aos an is in rcia e vibra o O con sumo de leo e a veda o entre a c mara de combust o e o c rter dependem da precis o da usinagem do cilindro e dos an is Mas atrav s das canaletas o pist o desempenha o impor tante papel de garantir apoio uniforme e corre to aos an is e tamb m transferir para o cilindro uma parte do calor gerado atrav s do controle do fluxo de calor do pist o Nomenclatura DP Di metro Nominal do Pist o KH Altura de Compress o Sali ncia Ressalto Depress o Rebaixo GL Comprimento Total do Pist o S Espessura da Cabe a F Zona de Fogo ZA Zona dos An is SL Comprimento da Saia AA Dist ncia entre os Cubos DCA Dist ncia entre Canaletas para Argola BO Di metro do Furo para Pino ST Espessura da Parede entre Canaletas LC Largura da Canaleta DFC Di metro do Fundo da Canaleta 53 54 NOMENCLATURA
122. dora fabricante Verificar periodicamente o sistema de lubrifica o do motor Verificar e manter a originalidade da turbina Desplacamento da cobertura do anel 113 114 8 4 Outros fatores Brunimento Corre es e N o efetuar retrabalhos de nenhuma esp cie Aspecto nos an is e Os an is apresentam riscos na face de tra e Utilizar os an is somente para as aplica es in balho principalmente os de primeiro canalete dicadas pela montadora fabricante Fig 8 4 1 Anel de 1 Canalete Causas Face canto externo das pontas Figs 8 4 2 a e A principal causa est relacionada com a rugosi 8 4 5 dade do brunimento dos cilindros A rugosidade elevada provocar desgaste e risco na face de Ponta adulterada esmerilhada eliminando o chan trabalho do anel A baixa rugosidade dificultar fro externo acabamento irregular o assentamento dos an is e reter menos leo lubrificante na parede dos cilindros Corre es F etuar a ret fica do cilindro brunimento seguin do as recomenda es da montadora fabricante respeitando o ngulo de inclina o e a rugosi Ponta sem adultera o acabamento original com dade especificados o chanfro externo na face cromada Adultera o dos an is Aspecto e Os an is de 1 2 e 3 canaletes apresentam evid ncias de adultera o nas pontas Causas e O reirabalho das pontas dos an is tem como principal objetivo diminuir o di metro ex
123. dos visando a redu o do atrito n o pa ram no material da bronzina a sua lubrifica o um fator vital Um filme de leo entre as duas superf cies de metal em contato tem duas caracter sticas importantes as mol culas de leo tendem a deslizar mais livremente umas sobre as outras as mol culas de leo aderem mais firmemen te sobre as superf cies do metal do que uma so bre as outras A Figura 11 1 5 mostra o fen meno camada superior das mol culas de leo adere superf cie do metal em movimento e move se com ela Des sa forma ela se desloca sobre a segunda camada de mol culas de leo aplicando um esfor o que faz esta camada mover se tamb m por m numa propor o menor Do mesmo modo esta segun da camada desloca se sobre a terceira e a arrasta E I EL amal a e rer atrav s de todas as camadas de leo subse quentes at a camada mais inferior que permanece est tica grudada na superf cie da de metal parada Essa a o reduz o atrito a um valor bastan te inferior aquele atingido pelas duas superf cies de metal quando n o existe o filme de leo La La m a numa velocidade bem menor Isso continua a ocor 11 2 Nomenclatura da bronzina No sentido de se obter uma maior padroniza o no nentes da bronzina apresentamos na Figura 11 2 1 uso das denomina es das diversas partes compo a nomenclatura a
124. dotada NOMENCLATURA DA BRONZINA Euparticia de Encosta j Bolsa Distribuidor Supariicia de Rato do Fanga rice do Flare Hals uu par fico Interna ran FIFE de Giao L grima Fig 11 2 1 135 11 3 Tecnologia de bronzinas Para desempenhar perfeitamente suas fun es uma bronzina deve permanecer fixa em seu aloja mento Toda sua superf cie exterior deve estar em contato com a superf cie do alojamento para per mitir que a dissipa o do calor seja perfeita No seu projeto tamb m s o levados em considera o ou tros fatores que descreveremos a seguir Dimens o livre Todas as bronzinas s o fabricadas com determina da dimens o livre Isto quer dizer que a dist ncia entre as bordas exteriores da bronzina um pouco maior que o di metro do alojamento Fig 11 3 1 A dimens o livre faz com que a bronzina se ajuste sob press o no alojamento o que ajuda a mant la em Fig 11 3 2 PR CARGA ALTURA DE ENCOSTO seu lugar durante a montagem Fig 11 3 2 Altura de encosto Quando se introduz uma bronzina sob press o com os dedos em seu alojamento suas bordas supe riores sobressaem ligeiramente do alojamento Isso indica que a bronzina um pouco maior do que a semicircunfer ncia do alojamento Essa sali ncia acima da linha de parti o do alojamento deno minada pr carga da bronzina Fig 11 3 3 Quando se apertam os parafusos das capas dos mancais com as
125. e leo estar o presentes no processo de abras o da superf cie da bronzina Nessa condi o as bronzi nas devem ter uma vida consideravelmente longa A maior evid ncia de que o tempo de vida til da bronzina foi ultrapassado o aparecimento de ru dos no motor rajadas e uma diminui o da pres s o do leo lubrificante O desgaste normal co mumente indicado por pequena quantidade de riscos na superf cie da bronzina provocados por part culas estranhas n o retidas pelo filtro Esses riscos n o representam problemas desde que a liga base n o seja atingida sendo que com a ope ra o cont nua o desaparecimento desses riscos ainda pode ocorrer 12 1 Falhas prematuras em bronzinas por mau funcionamento Corros o Aspecto e apar ncia t pica da ocorr ncia de corros o identificada pela forma o de compostos escu ros e pequenas cavidades pits na superf cie da bronzina Causas e Corros o um ataque qu mico sobre a liga das bronzinas por compostos existentes no lubrificante Tais compostos podem ser es tranhos ao sistema de lubrifica o como no caso a gua ou podem ser produzidos du rante a opera o como resultado da oxida o de leo lubrificante A a o nociva que se desenvolve quando uma bronzina opera em meio corrosivo pode ocasionar a remo o direta de um ou mais elementos de liga ou a forma o de fr geis xidos sobre a su perf cie de
126. e combus 91 92 t o circundada pelas regi es menos aquecidas n o pode expandir se como deveria de acordo com o coeficiente de dilata o t rmica e tem peratura atingida uma vez que n o poss vel comprimir o material A nica possibilidade a dilata o deste na dire o da superf cie livre e O limite de elasticidade do material do pist o que baixo em altas temperaturas excedido isto ocorre uma deforma o pl stica na forma de ac mulo de material ou uma concentra o na periferia da c mara e Quando o pist o se esfria at a sua temperatu ra ambiente esta deforma o persiste criando tens es de tra o que conduzem s trincas na borda da c mara Corre es e Regular o ponto de inje o e Ajustar a bomba injetora de acordo com as ins tru es da montadora fabricante Trincas na saia do pist o Aspecto e Emalguns tipos de pist es a trinca na saia tem in cio no furo da fenda existente na canaleta de leo e em outros na fenda existente na saia Causas Este tipo de trinca caracter stico de supersolici ta o do motor e consequentemente do pist o Geralmente ocorre do lado de maior press o pois a regi o mais solicitada a saia que submetida a esfor os de flex o excessiva A trinca ou as trincas evoluem em dire o parte inferior boca da saia do pist o chegando a des tacar sua parte central As irregularidades que geralmente ocasi
127. e corpo estranho Aspecto e Rotor da turbina apresenta marcas de impac to com corpo estranho que saiu do motor Fig 229 Causa e Os danos no rotor da turbina ocorrem com o desprendimento de partes internas do motor que ao passar pelas v lvulas de escapamento coletor de escape atingem e danificam o rotor da turbina Os danos causados podem desba lancear o conjunto aumentar as folgas e tanto o rotor compressor como o rotor da turbina pas sam a ter contato com as respectivas carca as Corre es e Efetuar limpeza adequada dos dutos de esca pamento e Identificar a origem do corpo estranho que da nificou as palhetas Insufici ncia de lubrifica o Aspectos e Folga excessiva no eixo rotor contato do rotor da turbina e do rotor compressor com as res pectivas carca as Fig 22 6 22 7 22 8 e Cor azulada do eixo na regi o dos Fig 22 9 e Turbocompressor com ru do e Desbalanceamento do conjunto e Vazamento de leo e Emiss o de fuma a azul e Perda de pot ncia Causas e A utiliza o do leo lubrificante por per odos aci ma do recomendado para a troca assim como a utiliza o de leo com especifica o abaixo da recomendada para o motor e Duto de entrada do leo lubrificante amassado danificado ou instalado incorretamente e Bomba de leo lubrificante e ou v lvula de al vio com baixa vaz o press o e Parada brusca do motor com a turbina em ro
128. e do filme de leo lubrificante na parede do cilindro e servir como elemento de transmiss o de calor do pist o para o cilindro Tecnologia dos an is de pist o TECNOLOGIAS DE FABRICA O De forma geral o anel um elemento auto expansi vo e tem suas dimens es finais obtidas atrav s dos processos de usinagem tais como mandrilhamen to torneamento retifica o lapida o topejamen to etc Os an is de a o s o conformados Constitui um dos componentes do motor combus t o interna sendo desenvolvido e aperfei oado para se obter melhor rendimento do conjunto motriz Os an is s o montados dentro dos canaletes dos pist es com a marca existente na face lateral Figs 7 3 1 a 7 3 5 para o lado de cima A face externa do anel conhecida como face de trabalho a parte que fica em contato com o cilindro do motor Os an is fabricados em ferro fundido possuem pro priedades mec nicas melhoradas devido aos ele mentos de liga acrescentados em sua composi o que lhes conferem elevada resist ncia ao desgaste e fadiga assim como excelentes condi es de trabalho mesmo em situa es severas como a de temperaturas elevadas e pouca lubrifica o Os an is fabricados em a o t m como principal ca racter stica seu alto m dulo de elasticidade Isso permite projetar an is com alturas reduzidas sem risco de quebra quando forem montados no canale te do pist o ou em funcion
129. ebra de parte da cabe a 182 Desgaste generalizado na cabe a da v lvula Aspectos e A v lvula apresenta desgaste na regi o da ca be a e no assento da v lvula Este tipo de falha est relacionado a causas t rmicas Causas e O desgaste est relacionado ao aumento da for a de fechamento da v lvula combinado com elevadas temperaturas de opera o e press o de combust o Pr igni o detona o mistura pobre de combust vel e rela o inadequada de compress o s o fatores que alteram e desgas tam a cabe a da v lvula Figs 17 17 e 17 18 Corre es e Manter as caracter sticas originais do motor as sim como a taxa de compress o ponto de ig ni o inje o e utilizar combust veis adequados as especifica es do motor Fig 17 17 Desgaste na regi o da cabe a da v lvula Desgaste na regi o da cabe a da v lvula Assento de v lvulas queimadas e com desgaste localizado Aspecto e A v lvula apresenta desgaste na regi o do as sento e estende se para a regi o do raio Causas e Excesso de calor localizado na regi o da cabe a assim como a passagem de gases concentrada em um s ponto provocando a desintegra o da cabe a da v lvula A veda o irregular do as sento da v lvula com a sede do cabe ote se d devido a res duos de carbono gerados na com bust o irregular mistura pobre Estes res duos se alojam na regi o de sede e comprometem a veda o en
130. eimados se expandam o que justifica a hi p tese de que esta combust o anormal se realiza a volume constante A eleva o de press o correspondente limita se portanto ao volume ocupado pela massa que re agiu espontaneamente e d origem a uma onda de press o que se propaga dentro da c mara com a velocidade do som Esta onda sofre repetidas reflex es pelas paredes da c mara dando origem a um ru do caracter sti co que na linguagem popular erroneamente cha mado de batida de pinos O nome correto para o fen meno descrito DETONA O A detona o ocasiona uma eros o na cabe a do pist o no lado em que os gases sofrem a combus t o espont nea normalmente do lado oposto vela e tem origem na a o turbulenta dos gases de tem peratura elevad ssima contra a cabe a do pist o Al m disso pode ocasionar em seus ltimos est gios excessivo desgaste da primeira canaleta que bra sulcos e aprisionamento dos an is Causas e N o utiliza o de marchas adequadas a cada condi o de carga e velocidade do ve culo e Cilindro trabalhando excessivamente aquecido e Carburador com regulagem incorreta mistura 85 Fig 6 2 3 excessivamente pobre e Centelha excessivamente avan ada e Combust vel de m qualidade com baixo n me ro de octanas e Distribuidor com calibragem regulagem incor reta e Sobrecarga do motor Ac mulo de dep sitos no topo do pist o ou no
131. em vez de ser posta no filtro detalhe B Fig 2 25 Bomba injetora Conjunto destinado a regular o d bito do leo com bust vel e injet lo atrav s dos bicos injetores nos cilindros Existem dois tipos em linha e rotativa Bomba em linha um mecanismo de inje o de pist es m ltiplos e curso constante que deve bombear a quanti dade de combust vel exigida pela carga do motor mantendo essa carga constante de ciclo para ciclo bem como de cilindro para cilindro no tempo exa to a despeito da rota o do motor A quantidade de combust vel injetada regulada pelo movimento semi rotativo dos pist es os quais possuem uma ranhura em h lice permitindo a passagem de maior ou menor quantidade de leo diesel na c mara de compress o da bomba O movimento semi rota tivo dos pist es dado pela cremalheira que est ligada ao regulador de rota o Fig 2 25 BOMBA DE INJE O DE COMBUST VEL EM LINHA injetor 35 36 Bomba Rotativa um mecanismo de inje o de um nico ele mento de bombeamento 2 pist es contrapostos em um cilindro transversal fornecendo por meio de uma v lvula dosadora a quantidade exata de combust vel ao motor atrav s de um distribuidor girat rio na ordem de explos o independente da quantidade de cilindros e rota o do mesmo Figs 2 26 2 27 BOMBA DE INJE O DE COMBUST VEL ROTATIVA BICO INJETOR Entrada de Combust vel Bico
132. entre a haste de v lvulas e a sede do cabe ote causa defici ncia de apoio contribuindo para o resfriamento ina dequado A opera o incorreta do ve culo as sim como a utiliza o de ponto morto nas des cidas tamb m contribui para a fadiga t rmica Fig 17 13 e 17 14 Corre es Corrigir as defici ncias de apoio e de alinha mento assim como operar o ve culo segundo as recomenda es da montadora fabricante Fig 17 13 Parte da cabe a quebrada Fissura no assento da v lvula micas Causas e A quebra de parte da cabe a da v lvula tem in cio com uma fissura na regi o do assento desta que originada pelo aumento das press es de combust o e temperatura na c mara Este tipo de falha ocorre somente nas v lvulas de esca pamento e est relacionado utiliza o de com bust vel inadequado ponto de igni o incorreto excesso de carv o no topo do pist o velas ina dequadas e v lvulas aplicadas incorretamente O apoio incorreto da v lvula com a sede tamb m pode originar a fratura da regi o da cabe a Fig 17 15 e 17 16 Corre es e Manter as caracter sticas originais do motor quanto taxa de compress o do cilindro uti lizar combust vel e vela adequados ao motor manter a curva de perman ncia recomendada pelo fabricante do motor motores carburados e efetuar a corre o do assento da v lvula em rela o sede Quebra de parte da cabe a Fig 17 16 Qu
133. entre o di metro externo da bucha e o di metro interno do alojamento Essa interfer ncia neces para fixar firmemente a bucha no seu aloja mento de forma a impedir que ela se movimente em funcionamento Folga A folga diametral representa a diferen a entre o di metro interno da bucha e o di metro do eixo A experi ncia tem provado que a folga diametral deve ser proporcional ao di metro do eixo Re comenda se que a folga diametral m nima seja aproximadamente igual ao di metro nominal do eixo dividido por 1 000 Materiais As buchas s o fabricadas com os mesmos mate riais antifric o usados nas bronzinas As buchas normalmente n o apresentam a camada de reves timento por m recebem uma camada de estanho protetora contra oxida o Portanto elas s o bi met licas Os materiais mais empregados s o os seguintes e ligas de chumbo estanho fundidas sobre tira de a o e ligas de cobre chumbo fundidas sobre tira de a o e ligas de cobre chumbo sinterizadas sobre tira de a o e ligas de alum nio sobre tira de a o alum nio s lido e ligas de cobre chumbo sinterizadas com PTFE 15 Falhas prematuras em buchas Caracter sticas normais de trabalho As buchas assim como as bronzinas apresentam maior parcela de desgaste normal quando da par tida do motor para o in cio da opera o Para que o desgaste seja sempre o menor poss vel neces s rio que as manuten es de troca de leo fi
134. eo Conferir a folga axial do eixo virabrequim antes e depois da instala o do motor no ve culo Fig 12 2 2 Flange totalmente desgastado Fig 12 2 3 Flange do lado dianteiro da bronzina sem desgaste e do lado traseiro com desgaste 149 150 Impurezas s lidas Aspecto e Part culas estranhas ficam impregnadas na liga antifric o provocando deslocamento do ma terial Pode se encontrar tamb m riscos na su perf cie da bronzina Causas e Poeira sujeira abrasivos ou part culas met li cas presentes no leo incrustam se na super f cie da bronzina deslocando a liga antifric o As sali ncias da liga ou da part cula podem tocar no eixo criando pontos de atrito loca lizados e provocando o rompimento do filme de leo Fig 12 2 5 impurezas podem provir da limpeza incorreta do motor antes ou durante a montagem Pode ocorrer tamb m falha de funcionamento pelo desgaste de partes met licas Bos Fig 12 2 5 Impurezas s lidas Corre es Instalar novas bronzinas seguindo cuidadosa mente as instru es de limpeza recomendadas e Retificar o eixo caso seja necess rio Recomendar que o operador troque o leo e o respectivo filtro periodicamente nos intervalos recomendados pela montadora fabricante do motor e mantenha limpos o filtro de ar e o res piro do c rter TM E SEE x
135. er cementa o no furo T mpera O tratamento t rmico de t mpera exigido para aumentar ainda mais a elevada resist ncia ao des gaste Esta elevada resist ncia conseguida pela forma o de uma estrutura martens tica na cama da cementada Ap s atingirem a temperatura de t mpera os pi nos s o resfriados bruscamente em leo mar t mpera ou salmoura O l quido usado na t mpe ra deve ser agitado para promover resfriamento mais r pido Revenimento para al vio de tens es O processo de t mpera introduz nos pinos tens es internas Para eliminar as tens es residuais os pi nos passam por um revenimento que consiste em aquec los em fornos de banho de sal ou com circula o de ar for ado ou banho de leo a uma temperatura e por um tempo especificados para cada tipo de pino A seguir os pinos s o dos em leo Com isto eles est o prontos para as opera es finais Ret fica dos pinos Os pinos ap s o tratamento t rmico s o retifi cados no di metro externo A seguir s o subme tidos a um ensaio de magna flux para a verifica o da exist ncia ou n o de trincas devidas ao tratamento t rmico ou ao processo mec nico de retifica o seguir OS pinos s o oleados para prote o e en caminhados para a inspe o final 5 3 Tipos de pinos Os pinos em fun o do tipo de sua montagem nos pist es podem ser classificados do seguin te modo Flutuantes Livres ta
136. essiva entre haste e a guia ou retentor vedador deficiente folga excessiva entre a guia de v lvulas e a has te de retentores danificados ou comprometidos ou ainda da altura incorreta da guia em rela o ao cabe ote A marca o irregular no topo devida irregu laridade do balancim Tal defici ncia n o permite a rota o da v lvula Podemos ainda conside rar a altura incorreta do cabe ote provocando o acionamento inclinado da v lvula pelo balan cim em rela o ao centro da sede do cabe ote Devemos ainda levar em considera o que as sedes do cabe ote devem ser retificadas con siderando se os ngulos Os valores diferentes V lvula de admiss o com contamina o de crosta de leo lubrificante devido folga excessiva entre I guia e haste e ou defici ncia do retentor vedador entre a sede de v lvula e a sede do cabe ote permitem que a v lvula se ap ie de forma corre ta quando ocorre a combust o no cilindro Figs 7 21 10024 Corre es e Manter a perpendicularidade entre a sede de v lvulas do cabe ote e a guia Manter as folgas recomendadas pelo fabricante do motor e pro teger o retentor vedador dos canais de travas das v lvulas durante a montagem dos vedado res quando existirem Substituir os balancins e n o retific los assim como substituir os cabe Marcas que indicam que a v lvula n o girou Defici ncia do balancim quando necess rio Faix
137. everemos abaixo as principais Norma ISO Organiza o Internacional de Normaliza o a norma internacional geralmente usada no com r cio entre pa ses ou tomada por alguns pa ses como texto base para a elabora o de sua norma nacional correspondente Ela estabelece as caracter sticas e o desempenho das pe as e dos motores Norma INMETRO ABNT Instituto Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial Associa o Brasileira de Normas T cnicas a norma brasileira publicada pelo INMETRO discutida e elaborada pela ABNT o f rum na cional de normaliza o que determina como de ver o ser expressos os dados relativos ao desem penho dos motores O motor deve ser ensaiado com todos seus equipamentos conforme insta lado no ve culo o que n o impede que sejam apresentados dados referentes ao motor sem tais equipamentos Norma SAE Society of Automotive Engineers Norma inglesa e norte americana que determina que seja o motor testado despido de seus equipa mentos bomba d gua d namo ventilador etc Dever por m estar regulado de maneira que a po t ncia m xima seja obtida Norma DIN Deutsche Industrie Normen Norma alem que determina o teste dos motores de forma a obterem se resultados id nticos aque les obtidos quando instalados em seus ve culos isto completamente equipados 1 3 Defini es Pot ncia Medida do trabalho realizado em uma unidade de tempo
138. evido a estas condi es os an is n o ter o o movimento de rota o dentro do canalete provocando o des gaste irregular na face de trabalho do anel e no cilindro tendo como consequ ncia o aumen to do consumo de leo do Blow by fluxo de gases da combust o para o c rter A ferramenta utilizada para comprimir os an is mon tados no pist o quando se coloca o mesmo dentro do cilindro chama se cinta Se a cinta n o con seguir fechar totalmente o anel dentro do canalete a lateral do anel ir bater contra a borda do cilindro qual deve ter um pequeno chanfro para auxiliar a montagem podendo provocar danos ou at a quebra do anel Fig 8 1 8 A recomenda o de abertura para a instala o do anel no canalete n o pode exceder a 8 3 vezes a es pessura radial do anel Por exemplo um anel com espessura radial de 3 00mm ter a abertura m xima entre pontas de 3 00mm x 8 30 24 90mm Corre es e N o montar os an is utilzando as m os para a abertura entre pontas 8 2 Part culas estranhas no ar admitido Contamina o por abrasivo Aspecto e Os an is apresentam riscos e desgaste prematuro na face de trabalho Figs 8 2 1 8 2 2 8 2 3 8 2 6 e 8 2 7 bem como nas faces laterais Figs 8 2 4 e 8 2 5 Os an is de leo apresentam a face de tra balho lisa e larga em alguns casos inexistentes Causas e Part culas s lidas de diferentes tamanhos e dure zas est o presentes no ar Ta
139. f cie interna n o cil ndri ca A folga pr xima da linha de parti o pela deforma o do alojamento fica muito reduzida podendo haver contato met lico da liga antifric o com o colo do eixo Fig 12 2 16 Corre es e Examinar a circularidade do alojamento da bron zina e se estiver fora das especifica es recon dicion lo ou trocar a biela e Examinar o colo do eixo retificando o caso seja necess rio Alojamento ovalizado Hu AA heal LY WU Ro Marcas de contato do eixo virabrequim com a bronzina Altura de encosto insuficiente Fig 12 2 18 Aspecto e reas brilhantes polidas s o vis veis nas costas da bronzina e em alguns casos tamb m na su perf cie da parti o Causas e O aperto insuficiente n o permite que se esta bele a a press o radial que ret m a bronzina no alojamento O contato inadequado a condu o do calor dificultada e ao mesmo tempo o atrito adicional provocado pela pulsa o da bronzina aumenta o calor gerado Fig 12 2 21 As causas para uma altura de encosto ser insuficiente s o limagem na superf cie de parti o da bronzina e capa afastada por sujeira ou rebarba na super f cie de parti o e torque insuficiente e parafuso encostando no fundo de um furo n o passante e alojamento da bronzina com o di metro acima do especificado Corre es e Limpar as superf cies de parti o antes de aper tar os parafusos
140. fato vamos ilustrar o assunto para maior facilidade de compreens o Fig 1 15 Observamos que a forma de c lculo acima da taxa de compress o aproximada pois n o foram con siderados os volumes da espessura da junta do cabe ote bem como o volume existente entre a cabe a do pist o e o cilindro acima do 1 anel de compress o Slr da Efici ncia volum trica a rela o entre o enchimento te rico e o enchi mento real do cilindro quando da admiss o Efici ncia t rmica a rela o entre a energia t rmica convertida em trabalho pelo motor dividida pela energia t rmica total gerada nas c maras de combust o interessante saber que apenas uma pequena parcela de energia t rmica produzida pelo motor convertida em trabalho A maior parte da energia produzida pela combus t o energia potencial da combust o desviada ou perdida pois al m das perdas do calor eliminado pelos sistemas de escapamento arrefecimento e de lubrifica o existem ainda no caso de aplica o veicular as perdas pelos atritos dos pneus embreagem transmiss o etc No caso de aplica o veicular s o convertidos em trabalho produti vo apenas 17 da energia t rmica nos ve culos a gasolina e a lcool e 25 aproximadamente da mesma energia nos ve culos diesel 15 2 Descri o do funcionamento de motores 2 1 Funcionamento dos motores de quatro tempos Ciclo Otto
141. faz o l quido arrefecedor retornar do tanque expansor para o mesmo Com isso mant m se a quantidade do l quido arrefecedor cons tante no sistema evitando se frequentes re posi es detalhe A Fig 2 42 Nos sistemas mais modernos o tanque de expan s o pressurizado e est ligado diretamente no radiador RADIADOR E TANQUE DE EXPANS O Tubos do radiador Dreno do radiador Tampa do radiador Tanque de expans o Colm ia do radiador Tampa do radiador um dispositivo que tem v rias fun es mant m a press o elevada no radiador fazendo com que o ponto de ebuli o do l quido arrefecedor fique mais alto forma ainda uma c mara de dupla veda o no bocal do radiador com tr s guarni es sendo uma fixa e duas acionadas por molas a volta do l quido para o radiador quando o motor estiver frio ocorre automaticamente pois a press o no radia dor inferior do tanque de expans o a diferen a de press o consegue abrir a v lvula central ao comprimir a mola Fig 2 43 No sistema de arre fecimento pressurizado a tampa do radiador fica colocada no tanque de expans o V lvula termost tica termostato um dispositivo cuja finalidade impedir que o l quido circule pelo radiador at que o motor atin ja rapidamente a temperatura de funcionamento Fig 2 44 Nesta temperatura ela se abre permitindo a circu la o do l quido arrefecedor pelo sistema A part
142. folga e ou desgaste axial excessivo do virabrequim folga e ou desgaste excessivo das bronzinas folga e ou desgaste excessivo entre os elemen tos de sincronismo do comando tuchos balan cins v lvulas correntes etc folga e ou desgaste lateral excessivo das bielas e folga e ou desgaste excessivo das buchas de p de biela e folga e ou desgaste excessivo entre o pist o e o cilindro CONSUMO DE LEO LUBRIFICANTE Balancins Guias de V lvula v lvula termost tica Junta do cabe ote Hastes i Tuchos z Bomba d gua Mancais de biela Correia ventilador bomba d gua Retentor dianteiro do virabrequim IRADO RO RE THI O RO MORRE RATOS Retentor traseiro Mancais do virabrequim centrais Buj o do C rter Peneira de suc o Fig 3 6 Superaquecimento Resumo O superaquecimento pode ser causado principal Para restaurar a efici ncia da opera o de um mo mente por tor dever o ser analisados todos os fatores ante riormente descritos que podem contribuir para o e bomba d gua defeituosa funcionamento anormal do motor correia do ventilador ou da ventoinha frouxa ou rompida O mec nico dever determinar e realizar todo o falta de gua no sistema de refrigera o trabalho que seja necess rio para corrigir as fa ponto de igni o ou ponto de inje o incorreto Ihas e deixar o motor em condi es normais de radiador obstru do funcionamento t
143. g 10 2 10 Impureza no alojamento do anel o ring na camisa interna das camisas faz com que os an is des gastem prematuramente o brunimento e provoca riscos verticais e marcas de engripamento com arraste de material Fig 10 2 12 Camisa espelhada devido rota o constante Causas Bomba e bicos injetores com regulagem incor reta Turbina Proje o incorreta dos bicos injetores em rela o ao cabe ote Ponto incorreto de inje o igni o Comando torcido ou com os cames compro metidos Carburador com regulagem incorreta Amaciamento incorreto do motor Corre es Regular bomba e bicos injetores segundo reco menda es da montadora fabricante Manter o ponto de inje o correto Conferir o comando e os cames Regular corretamente o carburador Aplicar corretamente os componentes internos pist es camisas e an is Evitar rota es constantes do motor durante o per odo de amaciamento Engripamento originado pela dilui o do leo lubrificante existente na parede do cilindro 10 3 Outros fatores Corros o escamas cavita o Aspecto e Pequenos furos e ou forma o de escamas Causas e Corros o eletrol tica ou eletr lise Resulta da decomposi o qu mica do metal devido a o de pequenas correntes el tricas que sur gem quando dois metais diferentes como o ferro e o cobre entram em contato com a gua Esta corrente el trica apesar de fraca
144. g 4 3 10 Nota se que aumentos de temperatura dessa or dem podem ser obtidos na usinagem por uso de ferramentas ngulos de corte ou velocidades de corte incorretos f um S O qo L 15 L r Perfil de contato muito bom obtido ap s prolongado estudo de ovaliza o e conicidade e centenas de horas de ensaio FORMA T PICA DE PIST ES A melhor forma externa de um pist o s obtida ap s c lculos testes e alguns ensaios em bancos de prova nas condi es de opera o mais cr ti cas do motor e pela an lise cuidadosa da super f cie de contato As Figuras 4 3 10 4 3 11 obtidas em aparelho de medi o com registrador gr fico em escala radial ampliada mostram formas t picas de pist es Exis tem requisitos de precis o quanto forma que s podem ser obtidos pela subdivis o das opera es de usinagem da sala em particular tem de ser feita em v rios est gios em passos cada vez mais finos de maneira a reduzir o efeito das tens es in ternas e da crescente diminui o da rigidez Fig 4 3 11 A foto da Figura 4 3 12 mostra uma boa superf cie de contato de um pist o diesel Fig 4 3 12 63 4 4 Tipos de pist es Existem muitos tipos diferentes de motores Ci clo Otto e Ciclo Diesel arrefecidos a ar ou a gua com di metros de cilindros variando de 30 mm a 500 mm monocil ndricos e pluricilindricos Portan to um nico tipo de pist o n o co
145. gola cuidando para e Bielas empenadas n o deform la durante a montagem e Cilindros desalinhados em rela o virabrequim Retificar corretamente os colos do virabrequim e Montagem incorreta da argola e Verificar a folga axial do virabrequim Danos provocados pela trava Danos provocados pela trava Danos provocados pela trava 81 82 Folga insuficiente entre o pino e a bucha Aspecto e Faixas de engripamento ao lado do furo para pino cubos Causas e Montagem do pino com folga insuficiente no cubo do pist o e ou na bucha do p de biela Corre es e Montar o pino do pist o com a folga especifica da na bucha do p de biela observando a exis t ncia ou n o de classifica o pino e pist o Zona de contato inclinada Aspecto e rea de contato inclinada em rela o ao eixo do pist o Causas e Bielas empenadas e Cilindros desalinhados em rela o ao virabrequim Corre es e Alinhar corretamente as bielas trocar se neces s rio e Retificar os cilindros devidamente alinhados em rela o ao virabrequim e Mandrilar a bucha do p de biela no esquadro em rela o biela Marca o inclinada Marca o inclinada Marca o inclinada na regi o da saia do pist o Engripamento por deforma o da camisa de cilindro Aspecto e Engripamento em faixas estreitas geralmente em toda a circunfer ncia da saia do pist o que tendem se alargando com o fun
146. gr ficos reprogr ficos fonogr ficos e videogr ficos Vedada a memoriza o e ou a recupera o total ou parcial bem como a inclus o de qualquer parte desta obra em qualquer sistema de processamento de dados Essas proibi es tam b m aplicam se s caracter sticas gr ficas da obra e sua editora o A viola o dos direitos autorais pun vel como crime art 184 e par grafos do C digo Penal com pena de pris o e multa busca e apreens o e indeniza es diversas arts 101 a 110 da Lei 9 610 de 19 02 1998 Lei dos Direitos Autoriais PRELIMINARES 1 No es preliminares Motor M quina destinada a converter qualquer forma de energia t rmica el trica hidr ulica etc em ener gia mec nica No caso dos motores de combust o interna h transforma o de energia t rmica quei ma de combust vel em energia mec nica NETE Bla 1 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 r T d i 1 A lh Bomba d gua Termostato da gua de refrigera o ou v lvula termost tica Compressor de ar Duto de admiss o Bico injetor V lvula de escape Coletor de admiss o V lvula de admiss o Linha de inje o de combust vel Vareta de v lvula F 08 IF E a E _ E a F F 4 3 F 11 12 13 14 15 16 17
147. icie 5 a 9 um Camadas maiores junto ao metal base 14 a 20 Cromo Cer mico Tamb m conhecido como CKS semelhante ao cromo multilayer por m possui part culas de alumi na depositadas nas fissuras da sua microestrutura que aumentam a sua resist ncia ao desgaste e ao scuffing A sua elevada dureza confere maior du rabilidade a este produto a melhor op o entre os recobrimentos de cromo para motores de alta solicita o Apresentamos na Figura 7 3 20 uma amplia o da face de trabalho de um anel revesti do com cromo cer mico h a pf T L W ALUMINA je q PVD Physical Vapor Deposition um processo cujos tomos ou mol culas de ni treto de cromo CrN s o vaporizados de uma fon te s lida ou l quida transportados na forma de um vapor atrav s do v cuo e condensados sobre a face de trabalho do anel Apresenta maior resist n cia ao scuffing e ao desgaste se comparado com a cobertura de cromo duro Na Figura 7 3 21 temos uma imagem da estrutura metalogr fica de um anel com cobertura de PVD e suas fases Cobertura PVD gt T Nitreto de Cromo CrN RE Re Ham E ate Ta LT iy a rap cias o bis Wh Conto L V ad Camada de interface gt gi w com Cromo Normal Metal Base A o Nitretado gt HVOF High Velocity Oxygen Fuel o nome dado ao processo de metaliza o em alta velocidade No
148. idade contro lada os gases s o aquecidos e a sua temperatu ra pode alcan ar valores de 1 100 C at 1 600 Junto com esse acr scimo de temperatura existi r consequentemente um aumento da press o no cilindro Esta portanto a combust o normal que converte energia qu mica em mec nica Fig 3 1 Qualquer outra combust o que n o se processe dessa forma considerada combust o anormal tais como detona o e pr igni o 48 Detona o A detona o pode ser definida como uma combus t o proveniente da rea o r pida e espont nea de uma parte da mistura ar combust vel quando esta submetida a press es e temperaturas crescen tes originadas da combust o normal A mistura ignizada pela centelha da vela e a combust o se processa normalmente at que a frente de chama avan ando superaquece por compress o e radia o os gases ainda n o queimados Surge ent o uma chama n o controlada que pode provocar algo semelhante a uma explos o na c mara Essa frente de chama secund ria avan a com velocidade supers nica at colidir com a frente original criando o ru do caracter stico de batida que ressoa sobre as paredes e as superf cies da c mara Fig 3 2 A detona o cria uma explos o com press es e velocidades violentas dentro da c mara Como o motor n o pode efetivamente utilizar essa energia ela dissipada na forma de calor e vibra es de alta frequ ncia que p
149. imita a altura do primeiro anel No pist o articulado a fun o de guia realizada pela saia e a carga suportada pela cabe a Isso faz com que haja redu o de ru do e tamb m fa cilita a refrigera o Consegue se dessa forma a redu o de peso em pist es com grandes di metros PIST O MONOTHERM SEM TRATAMENTO SUPERFICIAL DE FOSFATIZA O E SEM GRAFITE NA SAIA Pist o Monotherm Em fun o da demanda por motores com eleva da press o de combust o e temperatura com o consequente aumento de cargas mec nicas t rmi cas e devido legisla o de emiss es a MAHLE desenvolveu o pist o Ferrotherm cuja cabe a de ferro ou a o fundido ou ainda de a o forjado todos com saia em alum nio pist es articulados Posteriormente estes motores evolu ram sendo necess rio o desenvolvimento de novos compo nentes A evolu o dos pist es articulados Ferro therm originou os pist es forjados em a o Mo notherm S o produzidos em pe a nica de a o podendo possuir ou n o tratamento superficial de Fosfatiza o e revestimento de grafite na regi o da saia Tamb m possuem dutos na cabe a e furos na regi o da saia Figs 4 4 15 e 4 4 16 O pist o Monotherm tem como caracter sticas e redu o do peso total pist o e pino de 10 a 20 em rela o ao articulado Ferrotherm e mais compacto dependendo da profundidade da c mara com altura de compress o menor por volta
150. in vertida das pe as Materiais As arruelas de encosto s o fabricadas normalmen te com os seguintes materiais e ligas de cobre chumbo fundidas sobre tiras de a o e ligas de cobre chumbo sinterizadas sobre tiras de a o e ligas de alum nio sobre tiras de a o 163 f N T p 1 I LP Mi E i 14 Buchas 14 1 Objetivos e principios de funcionamento A fun o principal da bucha reduzir o atrito entre particularmente s de alto impacto causadas pela uma parte m vel de um motor e a parte est tica combust o do motor a ela ligada Tamb m deve resistir a cargas altas 14 2 Nomenclatura da bucha No sentido de padronizar as denomina es da bu cha apresentamos na Figura 14 2 1 a nomencla tura adotada NOMENCLATURA DA BUCHA Fig 14 2 1 14 3 Tecnologia de buchas maioria dos elementos de projetos para buchas semelhante aos das bronzinas As diferen as b sicas est o no formato sendo que a termino logia varia muito pouco A escolha das dimens es e do material das buchas varia de acordo com a sua aplica o ou seja car ga velocidade tamanho do eixo e forma de lubri fica o a ser utilizada As buchas podem ser inteiri as ou com parti o Os ti pos de parti o mais comuns s o retas ou com clinch 165 166 Montagem da bucha Interfer ncia A interfer ncia de montagem representa a diferen a
151. interrompe ou alterna a baixa voltagem de ali menta o da bobina e permite a aplica o da alta voltagem nas velas A corrente no contato no instante da interrup o da ordem de 2A a 3A que considerada alta e provoca des gaste no contato O condensador um dispositivo cuja finalidade eliminar o centelhamento no platinado e au mentar a alta voltagem do secund rio da bobina destinada s velas O rotor fica acoplado na parte superior do eixo do distribuidor e serve para distribuir a alta voltagem para as velas no momento exa to em que cada pist o estiver comprimindo mistura Vela dispositivo atrav s do qual a fa sca oca sionada pela alta tens o inflama a mistura com primida no cilindro VELA DE IGNI O Al m disso as velas de igni o devem resistir a mudan as bruscas de temperatura e press es alta voltagem vibra o mec nica e corros o qu mica dos gases da combust o As velas podem ser classificadas de acordo com seu grau t rmico como quentes ou frias acon selh vel na substitui o das velas observar o ndice t rmico recomendado pelo fabricante do motor Fig 2 38 41 2 6 2 Sistemas de igni o com semicondutores Sistema transistorizado com platinado O Sistema Transistorizado com Platinado utiliza o platinado como interruptor mec nico ligado ao circuito de base do transistor Desse modo o tran sistor ligado e desligado Como a corrente de ba
152. ir deste ponto ela controla a temperatura do motor abrindo ou fechando e desta forma regulando o fluxo do l quido arrefecedor pelo radiador detalhe C Fig 2 41 TAMPA DO RADIADOR Expans o Fig 2 43 45 e 2 e o me e m serem i 7 E lt m m Q _ mC a s 27 a m s OTORES OMBUSTAO INIERNA ER 3 Principais irregularidades dos motores a combust o interna 3 1 Introdu o Todo motor como qualquer outro equipamento so fre envelhecimento com o tempo e com o uso che gando a apresentar falhas No caso de motores a combust o interna esses tamb m podem apresen tar defeitos decorrentes do desgaste da opera o ou mesmo manuten o e reparos inadequados 3 2 Combust o Combust o normal A combust o normal num motor Ciclo Otto aque la que produz uma queima controlada da mistura ar combust vel e que gasta de 1 a 4 mil simos de segundo do in cio ao t rmino da mesma Imediatamente ap s a mistura ser ignizada pela centelha da vela a frente da chama propaga se a partir do ponto de igni o na forma de c rculos sempre crescentes com velocidade de at 80 km h Inicialmente daremos um relato dos fen menos de combust o e dos efeitos da detona o e pr igni o em seguida as causas mais comuns de fa Ihas em motores a combust o interna Como a mistura queima numa veloc
153. is part culas como a areia s lica a poeira o carv o entre outros quando aspirados para dentro do motor acar retam grandes danos aos an is provocando desgaste prematuro do revestimento da face de trabalho e da face lateral redu o da espessura e Montar os an is utilizando ferramentas apro priadas e em boas condi es como o alicate expansor para an is e Utilizar cintas adequadas para cada motor para a coloca o do conjunto anel pist o no cilindro Pontas desalinhadas devido montagem incorreta Anel montado torcido Face de contato lascada radial aumento da folga entre pontas redu o da press o e riscos profundos nos cilindros e na sala dos pist es A contamina o dos an is por abrasivo pode ocor rer em virtude de e defici ncia no sistema de filtra o de elemento filtrante saturado ou de aplica o in correta furo ou rachadura na mangueira de ar bra adeiras danificadas e junta do coletor de admiss o danificada e res duo de usinagem limpeza malfeita das par t culas abrasivas do brunimento daquelas levadas pelo vento e res duos de jateamento de compo nentes do motor como por exemplo o cabe ote 111 112 e Sistema de filtra o de combust vel aplica o incorreta dos filtros de combust vel e combusti vel de m qualidade An is com riscos na face de contato Corre es e Utilizar elementos filtrantes somente para as apli ca
154. ja picos de car ga Fig 125157 As fraturas por fadiga s o iniciadas por cargas ex cessivas propagando se perpendicularmente su perf cie da bronzina Antes de alcan ar a linha de liga o entre a liga da bronzina e o material supor te a o a fratura muda de dire o propagando se paralelamente linha de liga o Essas fraturas podem chegar a se unir provocando o destacamento do material da bronzina Um dos tipos mais comuns de fadiga ocorre na sobreca FADIGA Fig 12 1 7 mada de bronzinas trimet licas onde as fraturas ap s a penetra o perpendicular propagam se paralelamente barreira de n quel ocasionando a remo o desta em reas reduzidas Fig 12 1 8 FEET SAAP bronia Feres da Lapa do a o gt Liga o Alanpa Se panatram porpanckcularmente duny Ti Khu dg Claro pr SEIT BB par help Tear RG Sa Fig 12 1 8 Corre es e Se a durabilidade da bronzina foi menor que a prevista verificar as condi es de temperatura e carga em que trabalhou o motor eliminando os defeitos que houverem e Evitar sobrecargas operacionais do motor ob servando as recomenda es da montadora fa bricante Amplia o 350 Insufici ncia de leo na bronzina Aspecto e Quando uma bronzina falha por insufici ncia ou dilui o do leo lubrificante a sua superf cie de trabalho pode tornar se brilhante Fig 12 1 11 N
155. l de bronzina que con fere a esta a caracter stica de assumir a forma do alojamento e ou colos Incrustabilidade embedabilidade ou absor o a propriedade do material para bronzina de ab sorver part culas s lidas estranhas que poderiam vir a riscar eixo que a bronzina est suportando Em outras palavras o material de bronzina deve ser suficientemente capaz de permitir que essas part culas fiquem incrustadas na superf cie da pe a Deslizamento a o de superf cie a propriedade do material de bronzina de resis tir ao arraste que poderia ocorrer entre bronzina e eixo quando entram em contato direto durante a opera o do motor Resist ncia corros o a propriedade do material de bronzina de resis tir corros o qu mica tal como a causada pelos cidos que se formam na rea o dos produtos de combust o Resist ncia a altas temperaturas a propriedade do material de bronzina de supor tar altas temperaturas de opera o do motor sem que este perca as caracter sticas respons veis pela capacidade de carga e ou a o de superf cie Condutividade t rmica a propriedade do material de absorver e transferir calor da superf cie interna da bronzina para o alo jamento Esta caracter stica importante porque a bronzina se comporta melhor quanto menor for a sua temperatura de opera o Sistemas de fabrica o do material de bronzina A maioria das bronzinas em uso hoje s o comp
156. ltado que os poucos pontos de con tato ficam sobrecarregados Agora faz se deslizar uma superf cie sobre a ou tra Como mostra a Figura 11 1 4 esse movimento quebra os min sculos pontos de contato e deforma os picos estabelecendo uma resist ncia ao movi mento de deslizamento assim como a gera o de calor consider vel Al m disso os picos quebrados criam um compos to agressivo que tende a desgastar as superf cies O que se discutiu at aqui t pico do atrito de senvolvido entre duas pe as do mesmo metal Contudo grande parte dessa a o minimiza da se uma pe a de metal duro e a outra de metal mole Com base neste conceito que a maior parte das bronzinas projetada A super f cie destas recoberta com uma fina camada de algum metal de baixa dureza especial para a sua fabrica o Um desses materiais uma liga de estanho e chum bo chamada Babbitt metal branco As proprieda Sec o de duas superf cies de metal em contato Pontos de contato das superf cies sob carga Ruptura dos pontos de contato devido ao movimento relativo das partes des dessa liga s o tais que um eixo de a o girando sobre uma bronzina cuja superf cie Babbitt fica sujeito a um atrito inferior aproximadamente igual metade daquele que seria produzido se o material fosse ferro fundido ou metal semelhante Outros materiais ser o discutidos no item Mate riais para Bronzinas Os estu
157. ltro lubrificante e filtro de ar sejam executadas segundo as recomenda es da montadora fabricante im portante tamb m a aten o para qualquer evid n cia de falha da bomba de leo lubrificante ou de maneira geral falhas nos sistemas de lubrifica o de filtra o de ar de alimenta o inje o e de arre fecimento durante o per odo de vida til do motor Riscos normais e espessura correta da parede 15 1 Falhas prematuras em buchas por erros de Folga de montagem incorreta Aspecto e superf cie externa da bucha apresenta riscos circunferenciais profundos Causas e Montagem do eixo na bucha com folga diame tral insuficiente fazendo com que o eixo fique agarrado na bucha e provoque a rota o desta no alojamento Corre es Utilizar a folga de montagem especificada pela montadora fabricante do motor montagem Alojamento deformado Aspecto e A superf cie externa da bucha apresenta reas de pouco contato com o alojamento Na super f cie interna a pe a apresenta destacamento da liga antifric o Causas e O processo de fabrica o das buchas de eixo comando adotado pela MAHLE Metal Leve S A o denominado G Die estampagem progressi 168 va Neste processo as buchas na conforma o assumem a forma cil ndrica com toler ncias para garantir o perfeito assentamento ap s terem sido montadas no alojamento do bloco do motor As toler ncias de f
158. lvula tanto de admiss o quanto de escape O conjunto de acionamento das v lvulas pode ser acionado atrav s de engrenagem Fig 2 8 corrente ou cor reia dentada Fig 2 9 Ressalto do Comando V lvula Polia 7 Engrenagens Esticadora do Eixo Comando de V lvulas Correia Dentada Polia e anti vibrador ou compensador harm nico Transmite atrav s de correia o movimento de rota o do virabrequim ao alternador e bomba e ab sorve as vibra es do funcionamento do motor Bomba de leo Mecanismo cuja finalidade bombear o leo do c rter e envi lo sob press o aos diversos pontos do motor que necessitam de lubrifica o Existem v rios tipos de bombas de leo sendo a de engre nagem a mais utilizada Figs 2 10 e 2 11 BOMBA ROTATIVA BOMBA DE ENGRENAGENS Bomba d gua Mecanismo destinado a efetuar a circula o de gua pelo motor e radiador para arrefecimento do motor Fig 2 12 BOMBA D GUA 28 24 2 4 Lubrifica o do motor O prop sito do sistema de lubrifica o do motor duplo a saber e reduzir a um m nimo o atrito e reduzir a um m nimo o calor gerado mantendo a temperatura das pe as m veis dentro dos li mites toler veis rg os e fatores do sistema de lubrifica o O sistema de lubrifica o de um motor compos to por diversos componentes que fazem circular o leo no sistema controlam a press o do me
159. m sinterizada P gina 20 1 Objetivos e princ pios de funcionamento P gina 20 2 Tecnologia das engrenagens sinterizadas P gina 21 TUFDOCOMPTESSOT as seno P gina 21 1 Objetivos e princ pios de P gina 22 Falhas prematuras em P gina 23 No es gerais sobre outros tipos de P gina u aasan aya iq P gina 23 2 Motores adiab ticos P gina 23 3 d DAS seoran cod P gina 23 4 Motor de cilindrada vari vel P gina TADETAS EEE A AJIGLSCOBS R k Ss in R a Pagina 171 171 172 174 176 178 185 185 187 188 189 191 197 197 197 201 201 205 211 211 213 213 217 218 222 TODOS OS DIREITOS RESERVADOS PARA MAHLE METAL LEVE S A Proibida a comercializa o e ou reprodu o total ou parcial desta obra por qualquer meio ou processo especialmente por sistemas gr ficos microf lmicos foto
160. ma o do pino e pelo efeito de cunha que exerce na su perf cie do furo Fig 6 2 6 Corre es e O recondicionamento do motor a regulagem do sistema de inje o bem como as condi es de opera o do motor devem ser executadas den tro das especifica es estabelecidas pela mon tadora fabricante Falha por funcionamento em temperatura abaixo da normal Aspecto e Paredes entre as canaletas de an is destru das e Carboniza o excessiva da zona de fogo e ca naletas Causas e Carburador mal regulado mistura excessiva mente rica e Motor funcionando abaixo da temperatura nor mal e V lvula termost tica bloqueada na posi o aber ta e ou inexistente Corre es e Regular corretamente o carburador para que forne a a dosagem certa de ar e combust vel e Verificar o funcionamento da v lvula termost tica e Recolocar a v lvula termost tica no caso de sua falta e aconselh vel n o solicitar o ve culo com o mo tor totalmente frio Excesso de combust vel injetado Aspecto e Faixas de engripamento da cabe a boca do pis t o geralmente na dire o dos jatos de leo diesel propagando se posteriormente para outras regi es S7 88 Causas e A dilui o da pel cula de leo lubrificante exis tente nas paredes dos cilindros d se a partir do excesso de combust vel injetado seja por d bito da bomba injetora com valor acima do especifi cado e ou por pulveriza
161. manivelas ou rvores de manivelas Eixo motor propriamente dito o qual na maioria das vezes instalado na parte inferior do bloco receben do ainda as bielas que lhe imprimem movimento Somente em motores de grande porte o virabre quim instalado no c rter Fig 2 6 RG OS M VEIS RG OS M VEIS Pino do pist o Bronzinas 21 22 Eixo Comando de V lvula A fun o deste eixo abrir as v lvulas de admis s o e escape acionado pelo virabrequim atra v s de engrenagem ou corrente ou ainda correia dentada Fig 2 7 V lvulas V lvula de Admiss o tem a finalidade de permitir a entrada da mistura combust vel ar somente ar no motor diesel no interior do cilindro V lvula de Escape tem a finalidade de permitir a sa da dos gases queimados Conjunto de acionamento das v lvulas Compreende o tucho e uma haste que o interliga ao balancim sendo que este atua diretamente so bre a v lvula No momento em que o eixo coman do de v lvulas gira o ressalto deste aciona o tu cho que por sua vez move a haste fazendo com que o balancim transmita o movimento v lvula abrindo a RG OS M VEIS Balancim Tucho Eixo Comando de V lvulas Virabrequim Engrenagem de Acionamento Fig 2 8 RG OS M VEIS Eixo Comando de V lvulas Engrenagem do Eixo Comando de V lvulas H um conjunto destes tucho haste e balancim para cada ressalto isto um para cada v
162. meio dos gases de escape Os superalimentadores acionados mecanicamen te por meio de engrenagens correias etc s o denominados Compressores Volum tricos Fig 2 32 Aqueles acionados pelos gases de escape s o denominados Turboalimentadores e s o os mais empregados atualmente COMPRESSOR VOLUM TRICO 3 38 TURBO ALIMENTADOR E mn m a Os turboalimentadores s o compostos por uma turbina e por um compressor ligados mecanica mente por um eixo A turbina alimentada pelos ga ses de escape que est o a elevadas temperaturas movimenta o compressor Este por sua vez aspira a mistura ar combust vel ou somente ar for ando a dentro do cilindro Fig 2 33 Para motores de avia o e para aqueles que ope ram em altitudes elevadas a superalimenta o necess ria devido rarefa o do ar Tendo em vista a proximidade entre a turbina e o compressor os gases de escape a elevadas tempe raturas aquecem o ar introduzido no motor fazendo com que a sua efici ncia volum trica diminua Em alguns motores para compensar essa diminui o de efici ncia volum trica e para aumentar ainda mais a sua pot ncia o ar antes de ser introduzido no cilindro passa atrav s de um intercambiador de calor ar ar ou ar gua para diminuir a sua tempe ratura aumentando assim a sua densidade Para aplica o veicular o mais usual o sistema ar ar enq
163. mento III Ligas de cobre chumbo fundidas Bimet licas Neste processo os metais b sicos a se rem usados s o inicialmente aquecidos at a fus o A liga l quida ent o aplicada con tinuamente sobre uma tira de a o e a se guir solidificada atrav s de resfriamento por leo e gua Trimet licas T m uma camada de revestimento de cobre estanho chumbo eletrodepositada com espes sura de 0 025 mm 0 001 in As bronzinas com este material s o especialmente indica das para aplica es em servi os pesados Elas apresentam tima resist ncia fadiga boa conformabilidade e bom deslizamento a o de superf cie al m de excelente resist ncia corros o especialmente em altas tempe raturas Algumas bronzinas s o projetadas com o mesmo revestimento eletrodeposita do de 0 013 mm 0 0005 in para proporcio nar maior resist ncia fadiga e aumentar a capacidade de carga Nas bronzinas trimet licas sinterizadas ou fundidas h tend ncia do estanho da camada superficial migrar para o co bre enfraquecendo a resist ncia cor ros o destas Nestas bronzinas uma camada fin ssima de n quel depositada eletroliticamente impede este empobrecimento em estanho da cama da superficial 141 142 A micrografia da camada antifric o da bronzina mostra nitidamente a fin ssima mas importante barreira de n quel Figs 11 4 3 e 11 4 4 interessante observar tamb m a import ncia do teo
164. nio estanho Al Sn alum nio sil cio c dmio Al Si Cd alum NECESSIDADE DE BARREIRA DE N QUEL PARA EVITAR A MIGRA O DO ESTANHO Com Barreira dao hiipi Fig 11 4 3 nio zinco Al Zn Um material agora empregado universalmente a liga de alum nio com estanho usada geralmente na faixa de servi o intermedi rio de resist ncia fadiga Trimet licas de alum nio Tem uma camada de revestimento eletrodeposita da de cobre estanho chumbo aplicada liga b sica de alum nio A espessura da camada de re vestimento eletrodepositada nominalmente de 0 025mm 0 001 in apresentando boa resist ncia a corros o alta capacidade de carga e bom des lizamento a o de superf cie Algumas bronzinas s o projetadas com uma camada de revestimento de 0 013 mm 0 0005 in V Ligas de cobre estanho com politetrafluoretileno PTFE As pe as de material PTFE s o constitu das por tr s camadas A primeira uma capa de a o Sobre essa capa de a o sinterizada uma camada de cobre estanho poroso com uma espessura geralmente de 0 30 mm 0 35 mm Essa camada impregnada por uma mistura composta basicamente por politetra fluoretileno PTFE e p de chumbo que pre encher os poros Acima disso h adicional mente uma camada superficial normalmente de 10um a 30um de mistura PTFE chumbo Essa mistura depois curada capa de a o e a estrutura de bronze sinterizada d o ao material uma al
165. novamente para o tanque 31 32 MONO POINT Bomba de combustivel 2 Filtro de combustivel 3 Potenci metro da borboleta Regulador de o re de inje o Sensor de temperatura do ar 3d Atuador do marcha kanta 4 Unidade comando 7 de ventila o do tanque B Bobina Vela de igni o 10 Sensor de rota o pertence ao sistema de igni o de temperatura 5 Sonda lambda 6 de igni o 9 Este sistema de inje o utiliza poucos elementos mec nicos m veis v lvulas borboleta regulador de mistura e injetor e isso diminui o desgaste e as prov veis quebras Inje o eletr nica de combust vel Com a moderniza o dos ve culos e os grandes avan os tecnol gicos abrem se novas perspecti vas para a ind stria automobil stica A inje o eletr nica de combust vel uma das inova es tecnol gicas mais importantes dos l timos anos O c rebro deste sistema sofisticado uma central de comando m dulo A unidade de comando recebe uma s rie de sinais de en trada provenientes dos sensores instalados no motor que enviam informa es precisas referen tes ao seu funcionamento A unidade por sua G ng r Fig 2 24A vez processa as informa es recebidas e calcu la o tempo adequado de inje o atrav s de um sinal el trico Atualmente existem dois sistemas de inje o eletr nica o sistema mono point e o multi point Mono poin
166. nta o FATORES Pedras de brunir com granula o c bica e macia que desgasta rapidamente e carrega os gr os soltos pedra muito dura e sem fio liga muito dura que mais pressiona do que corta leo de brunimento incorreto ou muito sujo pouca refrigera o do brunimento Configura o Orienta o 120 FATORES Ferramenta em estado insatisfat rio folga na ferramenta de brunir m fixa o da guia de brunir articula o danificada insuficiente fixa o da ferramenta e cursos desiguais no caso de repetidos brunimentos Configura o Orienta o e Rugosidade os par metros de rugosidade s o definidos para um comprimento de medi o unit rio Os resultados s o apresentados como sendo o valor m dio de v rios comprimentos de medi o unit ria Caso contr rio indicada BZ 18H EE LHE TELHIL DE MEDICDES CILINDRO d H3nm PAGE B a quantidade de comprimento de medi o O controle destes par metros feito com o uso de rugos metro e Para que o conjunto pist o camisa an is te nha bom funcionamento necess rio que a geometria das camisas seja a adequada para a aplica o S o utilizados medi es e gr ficos para o controle das principais caracter sticas da camisa Gr fico de Retilinidade e Paralelismo Identifica a condi o de deforma o vertical que a camisa apresenta Como exemplo temos a defor ma o de fech
167. ntam quebra fratura ou des gaste na regi o dos canais de trava Este tipo de falha est relacionado a causas mec nicas Causas e Durante a substitui o das v lvulas n o s as mo las devem ser inspecionadas e testadas como tamb m as travas Podemos considerar os fatores que causam este tipo de falha como sendo irregu laridades nos ressaltos do eixo comando e travas danificadas folga excessiva na regulagem de v l vulas e flutua o da v lvula Fig 17 9 a 17 12 Corre es e Substituir as travas e testar as molas de v lvu las assim como efetuar a regulagem correta da folga de v lvulas Quebra na regi o do canal de trava Trava danificada Quebra na regi o do canal de trava Desgaste na regi o do canal de trava provocado por irregularidade na trava Trinca e ou fissura na regi o da sede Fratura na regi o da cabe a da v lvula de v lvulas Aspecto Aspecto e A v lvula apresenta quebra de parte da cabe a e A v lvula apresenta trinca fissura na regi o da Este tipo de falha est relacionado a causas t r sede da cabe a Este tipo de falha est relacio nado a causas t rmicas Caso a fissura aumen te parte da cabe a vai se desprender vide item Fratura na regi o da cabe a da v lvula Causas A fissura tem in cio devido a um choque t rmico causado pelo aquecimento e resfriamento des proporcionais da cabe a da v lvula provocando fadiga t rmica Desalinhamento
168. ntamina o do leo lubrificante pelos gases o qual diminuir a vida til do lubrificante e produzir danos aos demais componentes do motor bronzinas de mancais e biela e buchas Corre es e Substituir jogo de an is e mont lo com a mar ca o voltada para o topo do pist o Marca do anel montado para o lado de baixo Marca do anel montado para o lado de baixo 109 110 Montagem sobreposta das pontas da mola helicoidal ou das pontas do espa ador Aspecto e Mola helicoidal do anel de leo ou espa ador montados com as pontas sobrepostas Causas e A montagem da mola helicoidal Fig 8 1 3 ou do espa ador com as pontas sobrepostas Fig 8 1 4 no conjunto anel de leo comprometem a press o radial do anel e consequentemente a fun o de controlar o excesso de leo lubri ficante existente na parede do cilindro aumen tando sensivelmente o consumo Os an is de leo com molas helicoidais devem ter as pontas da mola posicionadas a 180 do No caso dos an is de leo de 3 pe as as pontas devem estar deslocadas uma da outra em 90 Corre es e No anel de 2 pe as montar a mola do anel de leo com as pontas a 180 do GAP No caso do anel de 3 pe as n o sobrepor as pontas do espa ador Montagem com corpo estranho Aspecto e Os an is apresentam corpo estranho impregna do na face de trabalho e na face lateral do anel Fig 8 1 5 Causas e A contamina o d
169. nte C pressiona o pist o contra a parede do cilindro V se que C aumentou de valor e mudou de sentido FURO PARA PINO CENTRADO Draha 87 ff 8 superf cie do cilindro ou do pist o onde esta for a atua no tempo motor chama se super f cie de contato de maior press o e corresponde sempre ao lado contr rio daquele para o qual o virabrequim gira sentido hor rio A superf cie de contato de menor press o corresponde ao lado oposto Furo para pino descentrado Figura 5 4 procura esquematizar o efeito que se obt m com esse deslocamento A for a M resultante da press o dos gases atua no centro da cabe a do pist o Com o furo para o pino deslocado surge um sistema de duas for as paralelas e de sentido contr rio a for a M e a for a R que uma rea o da biela no pino con tra a a o de M separadas por uma dist ncia X e produzindo um conjugado que tende a girar o pist o em rela o ao cilindro como mostra a Figura 5 4 Em consequ ncia antes mesmo do pist o atingir o ponto morto superior e do in cio da combust o a sala j se encontra apoiada firmemente pare de do cilindro FURO PARA PINO DESCENTRADO Conjugado de For as no Pist o Furo para pino descentrado para o lado de maior press o Esta descentraliza o se faz para diminuir e at mesmo eliminar ru dos provenientes das batidas da saia do pist o nas paredes do cilind
170. ntes da pr igni o podem ocasionar um furo no topo do pist o Causas e Velas inadequadas para o tipo de servi o reque rido e Pontos quentes ocasionados por sistema de ar refecimento defeituoso e Dep sitos de carbono em temperatura muito alta quase incandescentes ocasionando pon tos quentes e V lvulas operando em temperaturas mais eleva das do que a normal e Detona o ou condi es que levam a ela Corre es e Instalar velas adequadas para o motor e Verificar o sistema de arrefecimento e Descarbonizar o topo dos pist es e o cabe ote sempre que poss vel Regular periodicamente as v lvulas do motor conforme prescrito pela montadora fabricante Trincas na cabe a e nos cubos do pist o Aspecto e Trinca na cabe a do pist o e na parte superior dos cubos Causas e As trincas que se originam na cabe a dos pis t es s o consequ ncias de tens es t rmicas ex tremas No caso em que as trincas evoluem na dire o perpendicular ao eixo do pino verificou se que em adi o aos efeitos t rmicos existem tens es mec nicas induzindo tens es de tra o ou de compress o na superf cie do topo e Astrincas que se originam na parte superior dos cubos e evoluem em dire o ao topo numa ten d ncia de abrir o pist o ao meio s o decorren tes da intera o entre o cubo e o pino Ocorrem tens es elevadas acima do valor recomend vel causadas pela compress o pela defor
171. nto na biela como no pist o Nesse caso s o usados argolas travas ou protetores de cilin dro para impedir que o pino entre em contato com o cilindro Oscilantes Fixos na biela livres no pist o sendo que a fixa o do pino na biela feita atrav s de montagem com interfer ncia aperto ou ainda fixado por pa rafuso existente no p de biela Presos Fixos no pist o e livres na bucha de biela 5 4 Ajuste pino pist o O bom funcionamento do pist o depende mui to do correto apoio do pino nos cubos e na bu cha da biela pois no furo para pino as press es podem alcan ar at 50 MPa 500 kgf em Para cada tipo de pist o o melhor ajuste com folga ou com interfer ncia foi determinado ap s longos ensaios em bancos de prova e testes em estrada Qualquer tentativa de modific la ou uma mon tagem incorreta do pino resulta em mau funcio namento e eventual engripamento do pist o A facilidade com que o pino pode entrar nos fu ros do pist o depende do tipo de ajuste vide Fig 5 2 H pinos que s podem ser colocados ap s pr vio aquecimento do pist o enquanto ou tros s o introduzidos com facilidade tempe ratura ambiente A diferen a entre os coeficientes de dilata o do a o do pino e da liga de alum nio do pist o faz com que a folga pino pist o seja sempre maior nas con di es de trabalho Como regra b sica pode se admitir um aumento de 0 001 mm por mil metro de di metro do pino
172. nveniente a to dos os motores O tipo de pist o mais primitivo e mais simples o da saia lisa sem cortes Exigia folga grande a fim de evitar poss vel engripamento por n o apresen tar nenhuma compensa o para sua dilata o Seu uso ficou restrito aos motores que exigiam pist es robustos para servi os pesados caminh es onde podia ser admitido um pist o mais barulhento A necessidade de reduzir as folgas de opera o levou ao aparecimento dos pist es com fendas A PIST O COM FENDA EM U INVERTIDO Fig 4 4 1 PIST O COM FENDA EM T fenda ao longo da circunfer ncia do pist o entre a zona dos an is e a saia destina se a reduzir o fluxo de calor para a sala controlando a sua dilata o enquanto a fenda ou fendas longitudinais se des tinam a garantir uma certa elasticidade da saia e tamb m controlar a sua expans o Conforme o as pecto temos os pist es com fenda em U ou em T como mostram as Figuras 4 4 1 4 4 2 Este um tipo de pist o praticamente fora de uso Com o desenvolvimento dos motores exigindo fol gas cada vez menores surgiu a necessidade de se criar novas formas de controlar a dilata o t rmica Ent o foi idealizada uma chapa de a o de baixo car bono engastada numa parede de alum nio atuan do como um par bimet lico devido aos coeficien tes de dilata o diferentes curvando se em fun o da temperatura conforme se pode observar na Fi gura
173. o Nos motores de concep o mais moderna a sin croniza o entre o eixo virabrequim e o eixo co mando de v lvulas feita atrav s de engrenagens sincronizadoras fabricadas em a o sinterizado e in terligadas por correia dentada de borracha 20 2 Tecnologia das engrenagens sinterizadas Todos os motores com esta concep o mec nica pos outras finalidades s o introduzidas no sistema suem obrigatoriamente as seguintes engrenagens tais como e engrenagem movida do eixo comando de v l e engrenagens para acionamento de eixos inter vulas medi rios e engrenagem motora do eixo virabrequim e engrenagens para acionamento de bomba inje tora motores diesel Em alguns casos por m outras engrenagens com 197 198 Fabrica o O processo de fabrica o de pe as sinterizadas possui tr s etapas b sicas e Primeiramente o p do metal ou liga mistura do com outros metais e lubrificantes at produ zir uma mistura homog nea e Na etapa seguinte uma quantidade dessa mis tura de p introduzida em um molde e compri mida temperatura ambiente a press es entre 150 a 800 N mm dependendo da densidade final desejada para a pe a Essa opera o conforma o p em uma pe a normalmente chamada de compactado ver de Fig 20 2 1 Essa pe a compactada j possui o formato e as dimens es finais quando removida do molde Numa terceira etapa a de sinteriza o o com
174. o caso de falta completa de lubrifica o apre senta desgaste excessivo pelo arrastamento de material pelo eixo no contato da superf cie de deslizamento da bronzina com o colo do vira brequim Causas A insufici ncia ou a dilui o do filme de leo lubri ficante entre a bronzina o eixo que ocasiona o desgaste da camada eletrodepositada normal mente provocada por e folga vertical insuficiente e dilui o do leo lubrificante e motor trabalhando em marcha lenta por longos per odos A falta de leo lubrificante que ocasiona um contato metal metal da bronzina com o colo do virabrequim com desgaste excessivo pelo arrastamento do ma terial antifric o normalmente provocado por e galerias de leo parcialmente obstru das e escolha incorreta de submedida da bronzina e montagem invertida das bronzinas centrais par te inferior no lugar da superior e mau funcionamento da bomba de leo ou da v lvula de al vio INSUFICI NCIA DE LEO NA BRONZINA Err 1 Err ira Meca tra Fig 12 1 11 Corre es e Verificar as dimens es dos colos para a escolha correta das novas bronzinas e Retificar os colos do virabrequim caso seja ne cess rio e Verificar o bom funcionamento da bomba de leo e da v lvula de al vio Caso seja necess rio recondicion las ou troc las e Observar se os furos de leo das bronzinas est o alinhados com os existentes no bloco do motor e nas bielas
175. o cilindro tem como principais causas e defici ncia do sistema de inje o e ou car bura o as principais causas da lavagem do cilindro s o quando a bomba e os bicos injetores est o desregulados no que diz respeito altera do d bito de leo diesel rota o da bom ba injetora ao sincronismo entre o regulador e a bomba ao sincronismo entre os elementos da bomba injetora proje o e press o de aber tura dos bicos injetores fora do recomendado e a altera o do topo do pist o no caso dos mo tores Ciclo Diesel Para os motores Ciclo Otto o grande vil o o carburador com aplica o errada e ou desregulado Isto provocar a reti rada do leo lubrificante da parede do cilindro Tanto no motor Diesel como no Otto a insufici ncia de leo lubrificante no cilindro ir aumentar o atrito e o aquecimento dos an is que podem chegar a soltar placas Fig 8 3 5 e iniciar o pro cesso de engripamento travamento do cilindro ou mesmo desgastar excessivamente o cilindro m defici ncia do sistema de lubrifica o a bomba de leo lubrificante desgastada reduzir sua capacidade de bombeamento tendo como consequ ncia a diminui o da press o em todo o circuito do leo comprometendo assim a lu brifica o do motor levando o a sofrer os danos anteriormente citados Corre es Manter o sistema de inje o ou de carbura o sempre regulado seguindo as recomenda es da monta
176. o consiste na blindagem pelo processo de plasma na sede de v lvulas Fig 16 3 9 O ob jetivo propiciar sede melhor resist ncia e me nor desgaste Fig 16 3 9 Blindagem da sede da v lvula 176 16 4 Tipos de v lvulas Existem dois tipos distintos de v lvulas quanto s fun es v lvulas de admiss o e v lvulas de es capamento As v lvulas de admiss o s o as aplicadas na re gi o de entrada de gases no cabe ote Elas t m como principais fun es controlar a entrada de ar ou ar combust vel para dentro da c mara de combust o do motor e dissipar o calor gerado na combust o Elas tamb m vedam a c mara de com bust o permitindo que a mistura admitida para dentro desta seja comprimida a ponto de entrar em combust o espont nea ciclo Diesel ou for ada atrav s de centelha ciclo Otto Durante o processo da combust o estas v lvulas s o sub metidas a elevadas tens es na regi o de contato da sua sede Como a v lvula de admiss o est posicionada na c mara de combust o existe a necessidade de ser refrigerada Sua refrigera o ocorre atrav s do ar admitido pelo duto da troca de calor realizado pela rea de apoio da sede da v lvula com a sede do cabe ote e pela troca t rmica do leo lubrificante existente entre a guia e a haste da v lvula As v lvulas de admiss o s o produzidas em sua maioria com um s material e por isso s o deno minadas monomet licas V LVULA
177. o da v lvula que atua junto guia instalada no cabe ote no posicionamento da v lvula durante sua abertura e fechamento e Final frio a parte menos quente da haste ou seja a regi o afastada da cabe a e Final quente a parte quente da haste pois est mais pr xima da cabe a da v lvula Final frio Localiza o da solda Final quente Enchimento Localiza o da solda a regi o das v lvu las de escapamento em que se encontra a solda por fric o de diferentes materiais da haste e da cabe a Fig 16 2 3 As v lvulas monomet licas n o utilizam este processo de soldagem Enchimento a regi o da cabe a da v lvula definida durante a fabrica o forjado ou atra v s de usinagem e retifica o Fig 16 2 4 Cabe a composta pela sede ngulo e pelo enchimento Sede a regi o de apoio da v lvula na sede instalada no cabe ote Fig 16 2 5 a o ngulo de assentamento entre a sede e a sede do cabe ote Face a regi o inferior da cabe a e que fica dentro da c mara de combust o Apresentam diferentes configura es de fabrica o Fig 16 20 Fig 16 2 1 TIPOS DE CANALETAS Fig 16 2 2 Fig 16 2 3 Regi o da solda na v lvula bimet lica Sede da v lvula Diferentes faces da cabe a 178 174 16 3 Processos de fabrica o Para a fabrica o das v lvulas s o utilizados dife rentes tipos de materiais e CS A o B
178. o do fabricante do motor de junta Fig 22 18 e Aguardar que a rota o do turbo seja adequada e Duto do retorno de leo torcido dobrado ou para desligar o motor obstru do Fig 22 19 e Revisar e regular periodicamente o sistema de Corre es inje o de combust vel e Substituir os dutos sempre que necess rio e Substituir filtros do ar e revisar sistema de filtra e Utilizar sempre juntas de veda o o sempre que o turbo for substitu do e Limpar sempre os dutos de lubrifica o e Substituir filtros do ar e revisar sistema de filtra o sempre que o turbo for substitu do Fig 22 14 Fig 22 16 Fig 22 15 Consumo de leo lubrificante atrav s do turbo devido obstru o do duto de leo de retorno da turbina Aspectos e Fuma a azul e Perda de pot ncia e Contamina o do intercooler e Contamina o por leo lubrificante do rotor com a pressor rotor da turbina Fig 22 16 22 17 Fig 22 18 Fig 22 19 Trinca na carca a do turbocompressor Aspectos e Perda de pot ncia em baixa rota o e Trinca na carca a Fig 22 20 Causas e Superaquecimento do turbo devido regulagem incorreta do sistema de inje o de combust vel e Aplica o incorreta e Restri o do sistema de escape dos gases de vido regulagem incorreta do freio motor Corre es e Substituir o turbo pelo correto e Substituir filtros do ar e revisar sistema de fil
179. ocom pressor em motores normalmente aspirados s o e Aumento de pot ncia espec fica e Aproveitamento de 100 dos gases gerados na combust o e Compensador da perda de pot ncia devido a altitudes e Melhor retomada e Redu o na emiss o de CO produto ecol gico e Economia do custo benef cio e Redu o do n vel de ru do e Melhor rela o ar combust vel O turbocompressor tem a fun o de sobreali mentar o motor Durante o funcionamento o fluxo 201 dos gases com press o velocidade e tempera tura gerados na combust o sai pelos dutos de escapamento O fluxo de gases direcionado para a carca a da turbina Fig 21 2 e movimen ta o eixo rotor da turbina e o rotor compressor Fig 21 3 posicionados nas extremidades do eixo O rotor compressor aspira o ar devidamen te filtrado e o comprime da carca a compres sora Fig 21 4 para dentro da c mara de com bust o Quanto maior o volume de ar admitido maior ser a quantidade de gases a movimentar o rotor da turbina Protetor T rmico Eixo O eixo rotor montado na carca a central Fig 21 5 e sustentado por dois mancais flutuantes Fig 21 6 A lubrifica o e sustenta o hidrodin mica reali zada atrav s de dutos que conduzem o leo lubri ficante para os respectivos mancais A lubrifica o derivado da lubrifica o do motor chega por meio de galerias alinhadas com os furos dos mancais radiais promovendo
180. odem exercer esfor os sobre os pist es e os an is al m dos seus limites de re sist ncia mec nica Os topos dos pist es s o per furados as cabe as sofrem eros o as zonas dos an is s o fraturadas e os pr prios an is quebrados tudo isso devido a essa energia n o utiliz vel Al m dessas for as t o destrutivas existe ainda o seguinte problema adicional A queima da mistura no espa o de tempo muito curto devido exist n cia de duas frentes de chama mais a velocidade da frente secund ria elevam a press o e tempe ratura de combust o a n veis perigosos O fluxo de calor adicional ultrapassa os limites de troca de calor do sistema de arrefecimento com a c mara e as paredes do cilindro causando um superaque cimento que ir favorecer cada vez mais a detona o Fig 3 3 As principais causas que podem provocar a de tona o s o e combust vel inadequado com baixo ndice de octana taxa de compress o muito alta m regulagem da mistura ar combust vel igni o muito avan ada carga excessiva do motor dep sitos de carv o nos pist es ou no cabe ote Pr igni o A pr igni o provoca a queima da mistura antes do tempo normal de combust o muito cedo ao contr rio da detona o que a atrasa A pr igni o ocorre quando a mistura ar combust vel queimada por um fonte n o controlada antes de ser ignizada pela fa sca da vela A pr igni o pode destruir um
181. olvimento na t cni ca do projeto e da constru o de motores com bust o interna Falhas prematuras em pist es Caracter sticas normais de trabalho O desgaste normal de um pist o ocorre quando os demais componentes do motor tamb m funcionam em condi es normais Os sistemas de filtra o de ar de inje o de combust vel de lubrifica o e de arrefecimento e a opera o do equipamento quan do em condi es normais de funcionamento con trbuem para que os pist es tenham um desgaste normal durante o per odo de vida til do motor Pist o com caracter sticas normais de funcionamento 6 1 Falhas prematuras em pist es por erros de montagem Expuls o da argola de reten o do pino e Conicidade no colo do virabrequim e Folga longitudinal axial excessiva virabrequim Aspecto e Folga excessiva entre o pino e a argola e Rompimento da canaleta da argola de reten o Falta de paralelismo entre o centro da bucha do do pino Geralmente a ocorr ncia se d por um p de biela e da bronzina componente de for a que empurra o pino contra uma das argolas de reten o at a sua expuls o Corre es e ou a sua fratura Eventualmente peda os da Alinhar corretamente as bielas trocar se neces argola fraturada passam pelo furo do pino indo s rio danificar a outra extremidade e Retificar os cilindros devidamente alinhados em rela o ao virabrequim Causas e Montar corretamente a ar
182. om funcionamento irregular Interfer ncia do pist o contra o cabe ote e ou as v lvulas Aspecto e A cabe a do pist o apresenta se deformada devido a batidas contra o cabe ote e ou as v l vulas do motor Causas e Aumento do curso do pist o devido ao afrouxa mento de um parafuso da biela e O dep sito de carv o de leo que se forma na cabe a do pist o torna se maior do que a folga provocando por isso impactos no cabe ote do cilindro e Altura do bloco abaixo do especificado Varia o do curso devido retifica o incorreta dos colos do virabrequim e Altera o do comprimento da biela Redu o da altura do cabe ote sem o de vido ajuste na profundidade das sedes das v lvulas Flutua o das v lvulas e Sincronismo incorreto do eixo comando de v l Engripamento iniciado na zona de fogo vulas Corre es e Verificar o sincronismo do eixo comando de v l vulas Verificar a medida da folga e Verificar as posi es demasiadamente avan a das dos pist es nos cilindros em rela o ao topo do bloco e Verificar a altura do topo do pist o em rela o face do bloco e Na retifica o dos colos manter o curso den tro dos valores especificados pela montadora fabricante Verificar o comprimento das bielas e Corrigir a profundidade das sedes das v lvulas e N o exceder a rota o m xima especificada pela montadora fabricante e Regular o ponto de inje o e Aj
183. onam tal processo de supersolicita o do motor e pist o s o as seguintes e aumento da rela o de compress o acima dos limites estabelecidos no projeto e aumento da rota o do motor acima do valor especificado pela montadora fabricante e combust vel n o adequado para essa rela o de compress o e montagem do pist o invertido folga excessiva do pist o cilindro Corre es e Manter a rela o de compress o e a rota o especificadas pela montadora fabricante e Utilizar o combust vel adequado para a rela o de compress o e Observar a folga do pist o cilindro indicada pela montadora fabricante e Observar as indica es de montagem existentes na cabe a do pist o Deforma o da parte superior da camisa Aspecto e Arrancamento de material da zona de fogo do pist o Causas A deforma o da parte superior da camisa tem como consequ ncia a danifica o da zona de fogo do pist o As causas desse tipo de desgaste do pist o podem ser e deforma o da camisa por aperto irregular e junta do cabe ote impr pria Corre es e Efetuar a montagem da camisa e o aperto do cabe ote seguindo as especifica es da mon tadora fabricante e Utilizar junta do cabe ote de boa qualidade se guindo as instru es da montadora fabricante e Verificar as dimens es do alojamento do colari nho da camisa Usinagem do topo do pist o Aspecto e Trincas originadas ao longo da bord
184. orma do alojamento s o especi ficadas pela montadora fabricante do motor Caso o alojamento n o atenda s caracter sticas de forma definida dentro da toler ncia estabeleci da pela montadora fabricante haver diminui o da rea de contato da bucha com o alojamento ocorrendo assim o mau assentamento desta Este fato n o permite a perfeita dissipa o do calor ge rado em opera o do mancal podendo ocorrer a fus o da liga da bucha Pode acarretar tamb m erro de forma do di metro interno ap s a bucha ser montada quebrando o filme de leo lubrificante e consequentemente podendo haver fadiga engri pamento e destacamento do material Corre es e Verificar a circularidade do alojamento antes da montagem de uma nova bucha e No caso de alojamento muito deformado reti fic lo e utilizar uma bucha com sobremedida externa e Manter as especifica es de toler ncia e inter fer ncia entre a bucha e o alojamento recomen dadas pela montadora fabricante do motor Fig 15 1 3 Fratura da liga Fig 15 1 8 Marca externa provocada pelo corpo estranho Embuchamento incorreto Aspecto e A superf cie externa da bucha apresenta marcas profundas L Fig 15 1 11 Causas Marca do embuchamento inclinado e Quando da prepara o para a instala o da bucha no alojamento ocorre o desalinhamento entre o centro da bucha e do alojamento pro vocando certa inclina o nesta Como a pe a ins
185. os tas de v rias camadas A Figura 11 3 9 mostra uma bronzina com duas camadas chamada de bimet lica sendo composta por uma capa de a o e por uma camada de material anti fric o Alguns pro jetos incorporam uma terceira camada que um revestimento sobre o material anti fric o da bronzi na O material da camada de revestimento por m diferente do usado na camada antifric o Este tipo chamado de bronzina trimet lica Escolha do material Existem diversos materiais e combina es de ma teriais que podem ser usados na fabrica o de uma bronzina Cada um deles apresenta combina o diferente dessas sete propriedades discutidas Por exemplo um material A pode apresentar um bom deslizamento mas baixa resist ncia fadi ga enquanto que um material B pode ter boas qualidades de resist ncia ao calor e ao desgaste mas ser muito limitada a sua capacidade de desli zamento a o de superf cie A sele o do mate rial para qualquer bronzina depende da aplica o que se quer dar para ela A raz o para isso torna se evidente quando examinamos os exemplos de aplica o seguintes APLICA O DA BRONZINA Servi o pesado em estradas Pequenos tratores e equip agr colas Absor o Bombas de irriga o e mot mar timos bvio ent o que nenhum material de bronzina o melhor indicado para todas as aplica es Em vis ta disso os fabricantes de bronzinas desenvolvem uma ampla varie
186. os an is pelo material impreg nado ocorreu durante a montagem do motor A utiliza o de adesivos para veda o nos moto res em regi es pr ximas aos cilindros n o procedimento recomendado por nenhuma mon tadora fabricante Neste caso os an is conta minados tiveram a sua fun o de veda o com prometida pois as press es ao longo de sua periferia estavam distribu das de forma irregular devido ao cal o provocado pelo adesivo Isto compromete a vida til dos an is causando o aumento no consumo de leo lubrificante e des gaste irregular dos cilindros Corre es e Fazer a montagem seguindo as recomenda es da montadora fabricante do motor e Efetuar a limpeza de todos os componentes in ternos do motor utilizando um procedimento adequado com materiais e produtos isentos de sujeiras e impurezas Montagem dos an is com ferramentas inadequadas ou danificadas Aspecto e anel apresenta se torcido com as pontas de salinhadas e deformado Figs 8 1 6 8 1 8 Causas e A montagem dos an is nos canaletes do pist o sem a utiliza o de ferramentas apropriadas ali cate expansor cria tens es e deforma es inde sej veis podendo deix los com a forma espiral Desta maneira as pontas dos an is montados nos canaletes exercer o press es localizadas contra as faces laterais dos canaletes do pist o promovendo um desgaste nessa regi o al m de comprometer a veda o lateral D
187. ovido dentro do furo atrav s de Folga maior do que 0 0075 mm forte press o do dedo polegar O pino pode ser movido nos furos com boa folga e cair atrav s deles pelo seu pr prio peso quando o pist o for mantido horizontalmente Folga de 0 005 mm a 0 0075 mm O pino deixa se mover sem dificuldade dentro dos furos e cai suavemente atrav s dos mesmos quan do o pist o mantido horizontalmente o movimen to do pino ligeiramente amortecido pelo leo lu brificante Interfer ncia aperto de O a 0 0025 mm O pino pode ser introduzido nos furos com forte press o da palma da m o Antes recomenda se aquecer ligeiramente o pist o mas n o o pino Folga de 0 0025 mm a 0 005 mm O pino pode ser movido facilmente dentro do furo com ligeira press o dos dedos 1 Interfer ncia aperto acima de 0 0025 mm Para montagem do pino o pist o precisa ser aque cido at uma temperatura n o maior que 180 C aconselh vel aquecer o pist o em banho de leo ou chapa quente mas nunca sob uma cha ma direta Obs e Nunca use for a excessiva para a remo o ou introdu o do pino Se necess rio aque a o pist o at que o pino possa ser movido sem for a O uso de for a excessiva poder deformar o furo para pino e o pr prio pis t o alterando sua forma e N o esque a de lubrificar o pino antes de introduzi lo no pist o 5 5 Descentraliza o do furo para pino do pist o
188. perigo de escoria o Estanhagem camada de estanho protege o anel contra a cor ros o e tem propriedades lubrificantes que auxiliam no in cio de funcionamento 7 4 Tipos de an is Forma dos an is e for as atuantes A forma do anel outra caracter stica importante pois respons vel pela distribui o de press o na parede do cilindro Tal forma obtida no tornea mento do di metro externo do anel atrav s de um torno CNC podendo ser feita de tr s maneiras di ferentes Sem Ovaliza o Possui forma redonda e tem a distribui o de pres s o homog nea ao redor de todo o per metro do anel Fig 7 4 1 FORMA REDONDA Fig 7 4 1 Ovaliza o Negativa A distribui o das press es em forma de ma como mostra a Figura 7 4 2 ou seja a press o menor nas pontas do anel FORMA DE MA Ovaliza o Positiva Tem a distribui o das press es em forma de p ra como mostra a Figura 7 4 3 Ou seja a press o maior na regi o das pontas do anel FORMA DE P RA Fig 7 4 3 O esquema a seguir representa uma distribui o das for as atuantes nos an is quando em funcio namento dentro do motor Figura 7 4 4 For as Alunas Dire o de movimento do Pirtis P gt ui da indrcia For a de Fig 7 4 4 Os an is podem ser divididos em Anel de Compress o respons vel po
189. permitindo que o excesso de leo regresse ao c rter Fig 2 14 V LVULA DE AL VIO DE 2 dy PRESS O DE LEO aamen Fig 2 14 Filtro de leo O filtro de leo tem a finalidade de reter impurezas em suspens o no leo lubrificante evitando o des gaste prematuro das pe as do motor Fig 2 15 M todos para filtragem do leo FILTRO DE LEO Nos motores mais antigos era usado o que se co nhece com o nome de Sistema de Deriva o no qual o leo se desvia pela v lvula aliviadora de pres SISTEMA DE DERIVA O s o e passa atrav s do filtro de leo em seu retorno ao c rter Outras varia es deste mesmo m todo inclu das na mesma categoria s o aquelas em que s uma parte do leo que circula pelo sistema pas sa atrav s do filtro de leo Por exemplo quando o filtro est colocado na linha que vai ao mecanismo superior das v lvulas balancins todas as demais partes com lubrifica o sob press o recebem leo sem filtrar diretamente da bomba Os sistemas de deriva o filtram unicamente de 5 a 20 do leo que circula atrav s do sistema de lubrifica o No sistema de filtragem completa ou total todo o leo que passa atrav s do sistema de lubrifica o filtrado antes que atinja as reas a serem lubri ficadas Neste sistema h uma v lvula de al vio dentro do filtro para desviar o leo ao redor do mesmo Esta preocupa o se toma para o caso em
190. produto desta for a pela dist ncia perpendicular do ponto dire o da for a Fig 1 8 O momento de uma for a expresso normalmente nas seguintes unidades Newton Metro Nm Por defini o o produto de uma for a de 1 N atuando perpendicularmente num bra o de alavan ca de comprimento igual a um metro Quilogr metro kgf m Por defini o o produto de uma for a de 1 kof atuando perpendicularmente num bra o de alavan ca de comprimento igual a um metro Libra P Ib ft Por defini o o produto de uma for a equivalente a uma libra atuando perpendicularmente num bra o de alavanca de comprimento igual a um p Obs Chamamos a aten o para estas duas ltimas uni dades de torque porque na pr tica as chaves de torque ou torqu metros est o geralmente graduados em uma destas duas unidades Fig 1 9 Torque do motor CURVAS DE DESEMPENHO No caso de motores de combust o interna o seu torque ou conjugado o momento criado pela bie la devido for a de expans o dos gases atuando sobre o virabrequim Fig 1 10 torque do motor pode ser calculado pela se guinte f rmula M P x K rpm them Na qual M torque do motor P pot ncia do motor constante que depende da unidade de pot ncia valendo r FZ F F 4 K 97 44 para pot ncia em kW Fig 1 11 K 716 2 para pot ncia em cv Curso do Pist o K
191. quando se passa da temperatura do ambiente de montagem para a temperatura de funciona mento do motor Assim um pino de 25 00 mm de di metro montado num furo de 25 00 mm ambos medidos a 20 teriam uma folga de 0 000 mm isto nula a esta temperatura Mas nas condi es de trabalho a folga seria de aproximadamente 0 025 mm Se a 20 C hou vesse uma interfer ncia de 0 003 mm isto se o pino tivesse um di metro maior do que o do furo de 0 003 mm a folga de trabalho seria de 0 025 0 003 0 022 mm Nos ltimos anos observa se uma tend ncia n tida de empregar acoplamentos pino pist o com folgas em vez de interfer ncia aperto Isto decorre do melhor acabamento das superf cies do pino e dos furos dos pist es assim como do mais rigoroso controle da forma geom trica dos mesmos gra as aos modernos m todos de pro du o A montagem fica assim facilitada e o peri go de engripamento diminui Os pinos podem acompanhar os pist es j mon tados ou n o nos respectivos cubos Os pinos que s o fornecidos montados nos pist es obedecem a uma rigorosa sele o e classifica o n o devendo ser trocados de um pist o para o outro No caso dos pinos fornecidos n o montados nos pist es pode se encontrar em alguns casos uma correspond ncia entre pino e pist o atrav s de in dica o por cores fo 76 Tipos usuais de ajuste pino pist o Fig 5 2 Folga de 0 a 0 0025 mm O pino pode ser m
192. que o filtro esteja obstru do devido principalmente manuten o inadequada Fig 2 16 SISTEMA DE FILTRAGEM COMPLETA hla de Shaspuir arun do Filiro para As para as Esonzinma do Suc o 20 26 Folga de lubrifica o das bronzinas e das buchas A folga de lubrifica o a diferen a entre o di me tro interno da bronzina ou da bucha e o di metro externo do respectivo eixo Fig 2 17 A folga de lubrifica o o fator mais importante que influi na opera o correta do sistema de lubri fica o sob press o Cada fabricante de motor especifica determinadas folgas para bronzinas e buchas que devem ser ob servadas Sistemas de lubrifica o de motores Grosso modo existem dois sistemas de lubrifica o para motores e sistema de lubrifica o sob press o e sistema de lubrifica o por salpique Pode se encontrar em alguns motores um siste ma de lubrifica o combinado denominado Pres s o e Salpique Sistema de Lubrifica o sob Press o O sistema de lubrifica o sob press o lubrifica as FOLGA DE LUBRIFICA O DAS BRONZINAS E BUCHAS partes vitais do motor a partir da bomba de leo As partes que se incluem na lubrifica o s o as bronzinas centrais e da biela buchas de eixo co mando de v lvulas buchas do p de biela e em alguns casos tamb m os mecanismos da distri bui o Fig 2 18 SISTEMA DE LUBRIFICA O SOB PRESS O
193. r D di metro externo do apoio inferior 9 3 Tecnologia das camisas As camisas s o produzidas em ferro fundido e atra v s do acr scimo de elementos de liga se obt m melhora em suas propriedades mec nicas como o aumento da resist ncia fadiga mesmo em con di es severas de trabalho como a de temperatura elevada e press o As camisas s o fabricadas pelo processo de fun di o est tica e por centrifuga o Na fundi o est tica se produz a camisa denomi nada camisa aletada As camisas obtidas a partir deste processo possuem boa resist ncia ao des gaste boa usinabilidade e baixo custo Na fundi o centr fuga Fig 9 3 1 s o produzidas camisas secas e camisas molhadas As camisas obtidas pelo processo de centrifuga o possuem maior m dulo el stico e dureza Fund centr fuga alimenta o da m quina retirada do tubo e al vio de tens o Brunimento a opera o que tem como objetivo remover os riscos horizontais deixados nas cami sas ap s a usinagem interna proporcionando ao cilindro um acabamento final uniforme com ngu lo de brunimento Fig 9 3 2 e rugosidade contro lada Fig 9 3 3 Uma de suas fun es reter o leo lubrificante Vista em corte do brunimento O brunimento tem suas caracter sticas deter minadas pela velocidade de corte press o das pedras especifica o das pedras de brunir e ferramental Caracter sticas do brunimento ngulo de b
194. r de cobre que deve ter a liga branca eletrode positada na superf cie Fig 11 4 4 IV Ligas de alum nio Ligas de alum nio s lido As bronzinas de alum nio sil cio surgiram muitos anos ap s consider vel pesquisa de ligas de alum nio Isso resultou no desenvolvimento de uma liga fundida de estanho cobre n quel e alum nio ML 83 Geralmente as bronzinas feitas com esse mate rial n o t m capa de a o e s o conhecidas como bronzinas de alum nio s lido O alum nio apresen ta a caracter stica particular de ter um coeficiente de expans o t rmica aproximadamente duas ve zes maior do que a do a o ou a do ferro Esta pe culiaridade apresenta problemas no projeto das bronzinas e como consequ ncia elas devem ser montadas com uma folga maior para compensar essa caracter stica Paralelamente devem ser fa bricadas com espessura de parede mais grossa a fim de manter a capacidade de carga Consequentemente as bronzinas de alum nio s li do n o podem ser usadas nos motores em que os di metros do alojamento mancal e do virabrequim exigem uma parede fina Normalmente as lbronzinas de alum nio s lido s o fabricadas com uma camada de revestimento de estanho chumbo eletrodepositada Bimet licas de alum nio S o empregadas com diversas ligas diferentes de alum nio em tiras unidas capa de a o e s o geral mente de parede fina As ligas de alum nio usadas nas bronzinas bimet licas s o alum
195. r efetuar a veda o da c mara de combust o evitando assim a passagem de gases da combust o para o c rter Grosseiramente o anel de compress o tem uma capacidade de veda o de 80 Efetua a troca do calor absorvido pelo pist o durante a combust o e transmite o para a 105 parede do cilindro Fig 7 4 5 Os perfis podem ser dos tipos Face Retangular Trapezoidal Semi Tra pezoidal Face C nica Fig 7 4 6 Face Abaulada Abaulada Assim trica Torsional Positivo e C nico Torsional Negativo Fig 7 4 7 Aarf Refa au ar Za Amr f Serme Trip Thrills Anel Raspador ou Napier respons vel pela raspagem do excesso de leo lubrificante existente na parede do cilindro e tam b m auxilia na troca de calor Fig 7 4 8 Pode ser dos tipos 6 17Z 6 e TY entre outras combina es de perfis Fig 7 4 9 Tiba T Ff Z Anel de leo respons vel pelo controle do filme de leo lubri ficante na parede do cilindro e por devolver o ex cesso de leo para o c rter Apresentamos a seguir os principais tipos Uma pe a composto apenas pelo pr prio anel de ferro fundido cuja for a tangencial dada por ele mesmo Mostramos na Figura 7 4 10 dois exem plos de perfis Duas pe as composto por um anel de ferro fun dido ou de a o l Shaped com um canal interno para o alojamento da mola sendo esta a respons vel pela for a tangencial do conjunto Fig 7 4 11 A
196. r utilizam Camisa aletada Este tipo de camisa cont m aletas na parte externa S o montadas sem interfer ncia e n o utilizam an is de veda o Para a sua montagem necess rio que na parte inferior se ap ie no bloco e na parte superior no cabe ote A veda o se faz por estes apoios por tanto n o tem interfer ncia com o bloco nem utiliza an is de veda o O resfriamento se faz pela passa gem do ar pelas aletas Fig 9 4 3 10 Falhas prematuras em camisas Caracter sticas normais de trabalho As caracter sticas das camisas apresentadas s o as normais de funcionamento pois o desgaste do brunimento e os poss veis riscos s o decorrentes de contamina o por corpo estranho durante o pe r odo de sua vida til Camisa com caracter sticas normais de funcionamento 10 1 Falhas prematuras em camisas por erros de montagem 10 1 1 Montagem da camisa com cola adesivo Aspectos e apar ncia visual indica a utiliza o de cola adesivo no apoio da camisa no bloco Causas A utiliza o de cola adesivo ap s a sua secagem causa deforma es n o controladas na parede da camisa podendo comprometer sua vida til As consequ ncias podem ser e ovaliza o deforma es localizadas e n o controladas onde n o ocorrer a veda o do anel de com press o ou mesmo a raspagem do leo lubrifi cante pelos an is raspadores e deforma es localizadas e n o controladas que poder o comp
197. ra do colarinho Corre es e Manter as dimens es do apoio da camisa no bloco segundo as recomenda es da monta dora fabricante Seguir as recomenda es da montadora fabri cante quanto ao procedimento de encamisa mento Usinar corretamente o apoio da camisa no ca be ote Rebaixar a altura do cabe ote sem rebaixar o canal de alojamento do apoio da camisa no ca be ote LIP por exemplo o cabe ote do motor Volvo TD 102 FS Fig 10 2 1 Camisa molhada Regi o do colarinho da camisa rompido e carbonizado Regi o do colarinho da camisa carbonizado Apoio irregular entre a parte superior da camisa e o cabe ote Montagem da camisa com irregularidade do bloco Aspecto e Camisa seca com marcas irregulares de conta to do lado externo da camisa com o alojamento no bloco Nos motores que trabalham com ca misa molhada engripamento e ou deforma o na regi o pr xima ao alojamento dos an is de veda o instalados no bloco Causas Nos motores que trabalham com camisa seca as irregularidades existentes no alojamento no bloco devido usinagem ou n o podem provocar e contato irregular da camisa com o alojamento comprometendo a troca t rmica entre os dois e consequentemente o engripamento entre o pist o e a camisa e comprometimento da veda o dos an is de segmento com poss vel aumento de consu mo de leo lubrificante ou mesmo aumento de Blow by passagem dos gases
198. racter sticas de lubrifica o do motor Neste manual s o mencionamos com o objetivo de que o leitor se familiarize com os diversos pro p sitos dos diferentes tipos de canais Excentricidade das bronzinas Procura se projetar as bronzinas de forma a pro porcionar a maior espessura poss vel do filme de leo compat vel com as caracter sticas do siste ma de lubrifica o do motor As formas de muitas bronzinas quando montadas n o s o rigorosamente cil ndricas no di metro in terno sendo fabricadas com ligeira excentricidade Isto origina uma folga horizontal maior que a verti cal a fim de auxiliar a r pida forma o da cunha de leo lubrificante evitando desta maneira o contato Tor 138 Folga de Encosto EXCENTRICIDADE EM BRONZINAS Folga Horiponta a metal metal ao se iniciar o movimento de rota o do virabrequim Esta excentricidade serve tamb m para compen sar a eventual deforma o do alojamento que iria afetar a folga As bronzinas exc ntricas apresentam uma redu o gradativa da espessura da parede X que di minui a partir da linha de centro A excentricidade deve ser medida a uma altura Y que est loca lizada a aproximadamente 40 da linha de parti o Fig 11 3 8 Pode se recorrer a um maior fluxo de leo fazen do se chanfros e bolsas na superf cie interna da bronzina pr ximo linha de parti o
199. ricante do mo tor quanto regulagem do sistema de inje o de combust vel lcool gasolina diesel ponto de causar o engripamento Fig 17 1 Engripamento na regi o inferior da v lvula Engripamento com arraste de material Empenamento devido ao atropelamento da v lvula pelo pist o Engripamento em fun o de res duos de carv o fixados na haste Desgaste da sede da v lvula Aspecto e O assento da v lvula apresenta desgaste exces sivo na forma de canal em todo o di metro da sede Causas e O desgaste na regi o do assento da v lvula ocasionado pelo desalinhamento entre a sede de v lvula do cabe ote e a guia Este desgaste tamb m pode ser provocado pela utiliza o ina dequada de combust vel em rela o v lvula Molas de v lvulas deficientes tamb m podem provocar o desgaste na regi o da sede da v l vula rota o elevada do comando faz com que a v lvula flutue a v lvula mal fecha e abre novamente quando a mola est fraca Fig 17 5 e Fig 17 0 Corre es e Verificar o alinhamento entre a sede e a guia de v lvulas As molas de v lvulas devem ser testadas seguin do as recomenda es do fabricante do motor quanto s dimens es das molas em estado livre e quando comprimidas 17 5 Desgaste na regi o do assento Desgaste na regi o do assento da v lvula Fraturas e quebras das v lvulas Aspecto e A v lvula apresenta fratura e quebra total
200. ro no instante em que se alterna o sentido do movimento Nas imedia es do ponto superior a cabe a tam b m se desloca para o lado de maior press o sem no entanto produzir ru do devido ao efeito de amor tecimento ocasionado pela presen a dos an is A mudan a de apoio do pist o faz se assim de ma neira progressiva e sem choques As batidas da saia podem conduzir fadiga do ma terial produzindo trincas e rupturas Uma folga cilindro pist o maior que a normal quer por uma retifica o incorreta do cilindro quer pelo desgaste com o uso pode agravar o fen meno Portanto o deslocamento do furo para pino para o lado de maior press o evita as batidas da saia provocando um funcionamento mais silencioso do motor Estes ru dos n o eram importantes no passado quando havia muitas outras fontes de barulho Tamb m a intensidade dessas batidas e o perigo de rompimento da pel cula de leo se agravaram com o emprego de pist es de di me tro maior que o comprimento e maiores rota es por minuto nos motores Fig 5 5 FURO DESCENTRADO PARA O LADO DE MAIOR PRESS O 9 80 FURO DESCENTRADO PARA O LADO DE MENOR PRESS O Furo para pino descentrado para o lado de menor press o Esta descentraliza o muito menos frequente do que a anterior feita para uma melhor centraliza o da zona de fogo do pist o parte superior do pist o em rela o ao cilindro empregada em al guns motores diesel
201. rometer a folga entre o pist o e a sala chegando ao engripamento e a cola adesivo pode escorrer e obstruir os ca nais de lubrifica o e defici ncia de apoio com o cabe ote falta de perpendicularidade entre o apoio da camisa e o cabe ote Camisa montada com cola na superf cie de apoio com o cabe ote lado superior da camisa Corre es e Seguir corretamente as recomenda es da mon tadora fabricante quanto utiliza o ou n o da cola adesivo Cola na regi o do colarinho da camisa 125 126 Cola na regi o de apoio da camisa no bloco Fig 1015 Camisa montada com cola na base inferior Apoio irregular da camisa com o cabe ote 10 2 Usinagem irregular do bloco e ou cabe ote Montagem da camisa com irregularidade do apoio Aspecto camisa apresenta fratura do colarinho e ou defici ncia de veda o com o cabe ote Causas Tanto em camisa seca como em molhada necess rio respeitar as recomenda es da montadora fabricante no que se refere ao apoio da camisa no bloco A exist ncia de irregu laridade no apoio faz com que ocorra uma distribui o irregular em todo o di metro da camisa das tens es criadas em fun o do torque aplicado nos parafusos de fixa o do cabe ote no bloco Nos motores que traba lham com camisa seca a press o aplicada pela prensa acima do recomendado pela mon tadora fabricante tamb m provoca a fratu
202. runimento s o os ngulos forma dos pelo cruzamento dos sulcos que s o origina dos pela press o aplicada nas pedras brunidoras contra a parede interna do cilindro e que giram com movimento alternativo de subida e descida A determina o do ngulo de brunimento est relacionada com o n mero de acionamentos e com a velocidade de corte aplicada nas pedras de brunir Suas principais fun es s o auxiliar na rota o dos an is e reter leo lubrificante em toda a superf cie interna da camisa A especifica o do ngulo de brunimento pode variar para cada fabricante de motores O ngulo de brunimento pode ser de tr s tipos e Uniforme sulcos com ngulo definido de profundidade e largura uniformes OBSERVADA COM LUZ INCLINADA e Inclinado sulcos formando ngulos abertos de profundidade e largura variadas NEGATIVO 119 NEGATIVO Existem v rios fatores que alteram a configura o e a orienta o dos sulcos de brunimento FATORES Ferramenta em estado insatisfat rio fixa o insuficiente da ferramenta e repeti o do brunimento com pedras e velocidades diferentes Configura o Orienta o FATORES Pouca remo o de material foi deixado pouco material para o brunimento com baixa press o de corte granula o muito fina liga muito dura com distor o localizada e Pouco inclinado sulcos formando ngulos fechados de pouca profundidade e largura Configura o Orie
203. s ao caso de materiais similares materiais com dureza da mesma ordem de grandeza Portanto ligas de alguns metais tais como cobre estanho chumbo ou alum nio apresentam um me lhor desempenho ao suportar uma parte m vel de a o do que aquele apresentado por um alojamento de a o ou ferro fundido Embora uma bronzina possa realizar sozinha essa fun o de redu o de atrito seu desempenho enormemente melhorado pela adi o de um lubri ficante entre a parte m vel e a superf cie interna da bronzina Por isso um dos objetivos principais do projeto de uma bronzina estabelecer e manter um fime de leo entre essas superf cies geralmente sob cargas vari veis Um pequeno desgaste ocorre quando o motor funciona mesmo quando bronzi nas do projeto mais avan ado s o instaladas em um novo modelo de motor altamente eficiente As duas causas principais desse fato s o 1 o filme de leo lubrificante torna se muito fino ou desaparece inteiramente por um curto per odo de tempo sob certas condi es de opera o por exemplo no instante da partida do motor 2 part culas estranhas misturadas ao leo lubrifi cante passam pela bronzina Este desgaste pode ser assumido pela bronzina pelo eixo ou por ambos O reparo ou a substitui o de partes do motor tais como virabrequim e eixo comando caro Por essa raz o que as bronzinas s o projetadas e fabrica das para assumir o desgaste produzido pelo atri
204. s medidas necess rias para obter a melhor performance com o menor consumo O motor 1 0 16V Turbo recebeu as adequa es tecnol gicas dos motores mais modernos Estas s o as respons veis por fazer com que este motor desenvolva pot ncia e torque elevados V lvula de controle de rota o do turbo Reservat rio de Combust vel TO Medidor de massa de ar N75 Eistrov iuda da controle de press o de sobreslimenta o Sonda lambda G40 Sensor de tase G62 Sensor temp do liq refrigerante G26 Sensor de a PMS 061 GGS Sensores de Elgtrov lvula do canister FS Sensor de altitude J338 Unidade de comando da borboleta G42 Sensor de temp do ar de admiss o N152 Transformador de igni o Variable valve tiring Fig 2 24C 34 2 5 2 Sistema de alimenta o do motor Ciclo Diesel Bomba de alimenta o ou transfer ncia de combust vel Pode ser de pist o ou de diafragma e serve para transferir o leo combust vel do tanque para a bom ba injetora fazendo o passar por um elemento fil trante detalhe A Fig 2 25 Filtro de combust vel Tem a finalidade de reter todas as impurezas que circulam no sistema de alimenta o Disp e de uma v lvula cuja finalidade manter constante a pres s o do combust vel para a bomba injetora evitan do dessa maneira o borbulhamento ou a defici ncia de combust vel Em alguns motores essa v lvula colocada na bomba
205. se do transistor muito menor que a da bobina aproximadamente 1 10 o platinado praticamente n o se desgastar nem ser preciso o uso do condensador satura o da bobina fica garantida e assim a voltagem no seu secund rio a m xima poss vel Como a bobina deve ser dimensionada especial mente para este sistema de igni o e a liga o instant nea n o h queda de voltagem no secun d rio devido rota o do motor Algumas das vantagens que o Sistema Transistori zado com Platinado apresenta s o as seguintes e corrente pequena no platinado e obten o de maior corrente no prim rio da bo bina cerca de 20 a mais e produ o de maior voltagem no secund rio da bobina e o sistema n o afetado pela rota o do motor Como este sistema n o elimina o platinado pode mos reverter para o sistema convencional no caso de falha do sistema eletr nico Sistema transistorizado sem platinado ou sistema de impulso magn tico Fig 2 39 Neste sistema o platinado substitu do por um sensor ligado mesma base do circuito anterior Este sensor magn tico formado por um m perma nente e por uma bobina de capta o de voltagem permanente possui um dente para cada cilindro sendo o substituto do came convencio nal O resto do sistema do distribuidor permane ce inalterado Como a voltagem na sa da do sensor muito peque na usa se um amplificador de pulsos
206. smo e fazem a sua filtragem de maneira que haja uma lubrifica o adequada em todas as reas de atri to sob as diversas condi es de opera o A se guir damos uma lista dos principais componentes e fatores que influem no funcionamento correto do sistema de lubrifica o FILTRO DE SUC O Filtro de suc o Bomba de leo V lvula aliviadora de press o Filtro de leo M todos para filtragem do leo Folga de lubrifica o das bronzinas e das buchas Filtro de suc o O filtro de suc o se acha localizado na entrada da bomba de leo Protege a bomba de part culas gran des que podem causar um desgaste excessivo O filtro de suc o quando est obstru do pode che gar a impedir a circula o do leo atrav s do motor resultado desta falha de lubrifica o ser um desgaste excessivo podendo causar a destrui o definitiva de algumas pe as Fig 2 13 Bomba de leo A bomba de leo fornece leo sob press o para to das as partes do motor que assim o requerem V lvula de al vio de press o de leo Geralmente a bomba de leo em um motor tem ca pacidade para bombear uma quantidade de leo muito maior que a requerida Portanto existe no sistema de lubrifica o uma v lvula de al vio de press o com o objetivo de re gular o fluxo de leo de maneira que se mantenha sempre a press o requerida press o excessiva nos motores faz com que a v lvula de al vio se abra
207. smos a trabalhar em temperaturas mais altas num caso concreto a elimina o da fenda abaixou em 25 a temperatura do primeiro anel e respons vel tam b m pela diminui o da rigidez do pist o Em consequ ncia da substitui o dessa fenda por furos o efeito bimet lico ficou atenuado na parte superior da saia devido maior transfer ncia de calor para ela e com isso foi introduzido no projeto de pist es o perfil em forma de barril Estes pist es com furos autot rmicos ou n o s o usados pre ferencialmente nos motores muito solicitados me c nica e termicamente tanto no Ciclo Otto como no Ciclo Diesel Um outro tipo de pist o conheci PIST O AUTOT RMICO COM ESPELHO do como Conformatic e Clearomatic tem certa analogia com o concreto protendido Corte de um pist o autot rmico Pode se ver claramente a chapa de a o engastada no alum nio formando um par 65 66 Nestes pist es Fig 4 4 8 um anel de a o colo cado antes do vazamento da liga na parte supe rior da saia onde fica embutida A sec o deste anel pode ser quadrada retangular ou mesmo cir cular Fig 4 4 9 O efeito desejado de menor expans o na dire o do eixo de press o decorre do fato de no momen to de resfriamento a liga de alum nio envolvendo o anel ter sua contra o livre impedida pelo mesmo em consequ ncia da diferen a de coeficientes de dilata o O anel fica sob tens es de
208. stram que somente na primeira houve desgaste enquanto que as demais nada sofreram Figs 4 3 4 4 3 5 4 3 6 e 4 3 7 O desenvolvimento das ligas para pist es tamb m est estreitamente ligado ao da tecnologia de usi nagem O sil cio especialmente sob a forma de si l cio prim rio livre devido sua grande dureza su perior do a o temperado s permitiu a utiliza o de ligas de alum nio sil cio hipereut ticas quando introdu o da v dia e do diamante na tecnologia da usinagem tornou a mesma economicamente vi vel Ainda assim s o exigidos cuidados especiais na fundi o no sentido de garantir um tamanho ade quado de cristais de sil cio e uma distribui o uni forme e controlada dos mesmos Sec o da 3 canaleta sem desgaste Sec o da 4 canaleta sem desgaste COMPENSA O DAS DEFORMA ES DEVIDO TEMPERATURA E PRESS O POR USINAGEM EM TORNO COPIADOR A DIAMANTE DIRE O Do PIO DEFORMA O DEVIDO PRESS O E TEMPERATURA Forma do Pist o A Figura 4 3 8 uma s ntese das tens es mec ni cas e do campo t rmico a que ficam submetidos os pist es em trabalho Observa se que tanto uma como a outra tendem a modificar a forma tanto axial como radial do pist o Fig 4 3 8 A solu o encontrada usinar os pist es com per fil espec fico de maneira que somente sob carga e sob as varia es da temperatura de trabalho ele adquira a forma do cilindro do motor
209. t O sistema mono point dotado de apenas um bico injetor comandado eletronicamente que efe tua a inje o do combust vel no coletor de admis s o alimentando os quatro cilindros A fun o do sistema proporcionar para o motor uma exa ta mistura ar combust vel em qualquer regime de funcionamento do mesmo visando uma perfeita combust o com menor consumo de combust vel emitindo gases de escape mais limpos menor ndice de poluentes partida a frio mais r pida e menor desgaste dos componentes reduzindo a manuten o Multi point O sistema multi point o mais desenvolvido um sistema dotado de quatro bicos injetores co mandado eletronicamente que efetua a inje o do combust vel no coletor de admiss o alimentando individualmente cada cilindro podendo ser simul t neo ou sequencial Neste sistema o m dulo comanda o sistema de inje o e o sistema de igni o Atrav s do proces samento digital de dados e do emprego de micro processadores poss vel converter um grande n mero de dados operacionais em dados de inje o e igni o controlados por mapeamento Com o sistema multi point consegue se um melhor rendimento do motor pois cada cilindro ir receber a quantidade exata de mistura ar combust vel ga rantindo assim um menor consumo de combust vel maior pot ncia acelera o sem atraso melhora da partida a frio e fase de aquecimento e baixo teor de poluentes nos gases de escape M
210. ta resist ncia compress o e uma boa condutividade t rmica sendo tam b m auto lubrificante No momento esse material usado basicamente para fabrica o de buchas As principais aplica es t picas desse material s o as seguintes e equipamentos agr colas e eixos de acionamento de freios embreagem e acelerador e bra os de suspens o veicular e hastes de amortecedores CARGA UNIT RIA qu s E EE DS SEE zz E Fig 11 4 5 Cargas relativas a materiais de bronzinas Cargas relativas as ligas mais usuais da Metal Leve encontram se no gr fico da Figura 11 4 5 Os va lores s o baseados em condi es ideais de testes com leo adequado alinhamento perfeito e acaba mento de eixo correto Eles se relacionam s cargas c clicas suportadas por bronzinas bipartidas em mo tores alternativos A sele o do material entretanto deve levar em conta outros fatores tais como tipo de servi o filtragem do lubrificante press o de pico do filme de leo temperatura de opera o etc 148 144 12 Falhas prematuras em bronzinas Caracter sticas normais de trabalho A maior parcela de desgaste normal de uma bronzi na ocorre quando da partida do motor ou no in cio da opera o ap s o que o desgaste continua mas em ritmo bastante reduzido Se efetuada uma ma nuten o preventiva adequada apenas as part cu las de dimens es reduzidas n o retidas no filtro d
211. tala o 128 superior 124 Camisa seca Sua parede externa n o tem contato direto com a gua Este tipo de camisa utilizado normalmente para o reaproveitamento de blocos Para sua ins tala o necess rio que exista interfer ncia entre o alojamento no bloco e a superf cie externa da camisa Este tipo de camisa n o utiliza an is o ring CAMISA SECA Apoio da camisa no bloco Galeria de refrigera o Regi o de interferencia Para a instala o da camisa seca tamb m s o necess rios cuidados como a retirada de todo o dep sito de carv o age como isolante t rmico entre a camisa e o cilindro brunindo o bloco an tes da instala o Tamb m preciso verificar as deforma es e medidas do alojamento evitando Camisa Apoio inferior para a veda o pois n o mant m contato com a gua do sistema de arrefecimento Ap s sua ins tala o no alojamento sua fixa o se faz atrav s da interfer ncia da parte cil ndrica da camisa com o bloco e em alguns motores o apoio tamb m ocorre na parte superior Fig 9 4 2 Camisa que haja diminui o da rea de apoio da camisa no bloco e comprometimento da troca t rmica Deve se verificar ainda a exist ncia de trincas no bloco Durante a instala o devem se observar as orien ta es de carga aplicada na camisa durante a ins tala o lubrifica o e interfer ncia recomendadas para cada motor Os motores refrigerados a a
212. talada com interfer ncia no di metro exter no ocorrer o n o assentamento da bucha no alojamento podendo ocorrer trincas no material Marca do embuchamento inclinado desta devido aos esfor os envolvidos quando do motor em opera o Corre es e Utilizar ferramentas adequadas para a instala o das buchas no alojamento e N o utilizar a pe a deformada Fig 15 1 13 Marca do embuchamento incorreto Marca do embuchamento incorreto Marca do embuchamento inclinado 169 Ea M 16 V lvulas V lvulas s o elementos de alta precis o compos tos por ponta haste e cabe a S o componentes de motores a combust o interna sujeitos s altas tens es t rmicas e mec nicas Desta forma s o fabricadas por diferentes processos e utilizados desde materiais de baixo teor de carbono at su per ligas com blindagem da sede de v lvulas As v lvulas tamb m s o diferentes em suas formas aplica es e tamanhos As v lvulas est o posicionadas na maioria das ve zes no cabe ote dos motores de quatro tempos Fig 16 Em alguns casos as v lvulas de admiss o ou escapamento s o instaladas no bloco do motor 1 Eixo comando admiss o 2 Tucho 3 Mola 4 Guia de v lvula 5 V lvula de admiss o 6 V lvula de escapamento 7 Sede de admiss o 8 Sede de escapamento 9 Cabe ote Fig 16 16 1 Objetivos e princ
213. taremos a seguir uma descri o das prin cipais caracter sticas das ligas de bronzina I Ligas de babbitt Babbitt Com este material obt m se boa conformabilida de incrustabilidade deslizamento a o de super f cie e resist ncia corros o mas baixa resist n cia fadiga Micro babbitt Com este material obt m se bronzinas com me lhor resist ncia fadiga bom deslizamento a o de superf cie e boa resist ncia corros o mas conformabilidade e incrustabilidade menores que com a Babbitt O efeito da espessura de Babbitt na vida da bronzi na aument la rapidamente quando esta espes sura diminui para menos de 0 356 mm 0 014 in Fig 11 4 1 As bronzinas de Babbitt que podem trabalhar com cargas de at 130 kgf cm deram origem s cha madas bronzinas micro em que a espessura da camada de metal branco foi reduzida de 0 5 mm da bronzina normal para cerca de 0 1 mm a fim de aproveitar o aumento de resist ncia fadiga com diminui o da espessura da camada de me tal branco e que pode chegar a at 70 Nas bronzinas micro podemos chegar a at cerca de 190 kgf cm Fig 11 4 2 Naturalmente se as bronzinas convencionais devi do ao acabamento superficial com rugosidade ex tremamente baixa j n o admitem qualquer modi fica o ou adapta o nas micros at o simples rasqueteamento poder ser suficiente para eliminar a camada antifric o E E
214. tera o que ocorra na refrigera o do motor faz com que se tenha um superaquecimento do conjunto com a elimina o das folgas de pro jeto o rompimento do filme de leo lubrificante e o contato met lico entre o pist o e o cilindro Esse funcionamento anormal leva inevitavelmente a um engripamento dos pist es Causas e Excesso de dep sitos nos condutos de gua no bloco n o removido por ocasi o do ltimo Fig 6 2 1 recondicionamento Estes dep sitos causam sens vel aumento da resist ncia t rmica das pa redes elevando a temperatura do pist o Engripamento da v lvula termost tica ainda que por curtos per odos Pode causar a n o passa gem da gua de refrigera o pelo radiador ele vando portanto a temperatura do motor Radiador em m condi o especialmente com bloqueio parcial da colm ia quer interna ou ex ternamente O isolamento t rmico da colm ia em rela o ao ambiente d se principalmente por excessivos dep sitos de barro em sua su perf cie externa e Falhas mec nicas na bomba de gua podem gerar baixa vaz o de gua de refrigera o que se percebe especialmente quando o motor muito solicitado e Correia de ventilador frouxa patinando em de masia originando queda no fluxo de ar atrav s da colm ia e Tamp o do radiador defeituoso n o oferecen do estanqueidade suficiente causa queda de press o no circuito de gua e fervura mais frequente e Drenar
215. terno dos mesmos para adapt los em aplica es diferentes daquelas recomendadas pela mon tadora fabricante A altera o das caracter sti cas construtivas dos an is procedimento n o recomendado pela MAHLE Metal Leve S A im plicando na perda total da garantia Anel de 2 Canalete Aspecto das pontas dos espa adores Figs 8 4 10 Face das pontas Figs 8 4 6 e 8 4 7 e 8 4 11 Ponta adulterada esmerilhada aus ncia do fos fato tratamento superficial Ponta sem adultera o acabamento original com o tratamento superficial Anel de 3 Canalete Face das pontas Figs 8 4 8 e 8 4 9 Ponta adulterada esmerilhada aus ncia do fos uia 8411 fato tratamento superficial Forma e cores das pontas da mola nova sem retrabalho Fig 8 4 8 Ponta sem adultera o acabamento original com o tratamento superficial Fig 8 4 9 115 9 Camisas Camisa um elemento est tico que comp e a estrutura do bloco proporcionando ao conjunto um sistema fechado para os gases em expan s o assim como promove a troca t rmica do calor gerado na combust o com a gua ou o ar que circulam ao redor desta Algumas camisas proporcionam o reaproveitamento de blocos 9 1 Objetivos e principios de funcionamento Os principais objetivos dos diferentes tipos de ca misas s o e manter a c mara de combust o vedada e efetuar a troca t rmica do calor gerado dentro
216. tida de de inje o s o calculados na unidade de coman do eletr nica e transportados pelo injetor em cada cilindro do motor atrav s de uma v lvula magn tica ativada Com o injetor e a alta press o sempre cons tante obt m se uma curva de inje o muito precisa Com a ajuda de sensores instalados no motor a uni dade de comando capta as informa es e tem condi es de comando e regulagem sobre o ve culo e prin cipalmente sobre o motor A fun o b sica controlar a inje o do diesel no momento certo na quantidade exata e com a m xima press o poss vel Assegura desta maneira um funcionamento silencioso econ mico e pobre em poluentes do motor diesel 2 6 Sistema de igni o nos motores Ciclo Otto 2 6 1 Sistema convencional Fig 2 37 Este sistema composto pelas seguintes pe as Bateria alimenta com baixa voltagem o pri m rio da bobina Bobina dispositivo destinado a elevar a volta gem el trica recebida da bateria para alimentar as velas atrav s do distribuidor Distribuidor dispositivo destinado a interrom per ou alternar a baixa voltagem de alimenta o do prim rio da bobina e tamb m distribuir a alta voltagem de sa da da bobina para as velas SISTEMA CONVENCIONAL Os principais componentes do distribuidor s o platinado condensador e rotor O platinado dis p e de um contato comandado pelos ressal tos do eixo do distribuidor que quando abre
217. tingindo a temperatura de funcionamento o injetor suplementar 7 p ra de funcionar Marcha lenta A v lvula borboleta est fechada O ar aspirado obrigado a dar uma volta pela v lvula de ar adi cional 3 A rota o de marcha lenta do motor ajustada atrav s do parafuso de regulagem 9 O injetor 1 lan a no coletor de admiss o 2 pr ximo v lvu la uma quantidade m nima de combust vel deter minada pelo regulador de mistura 10 Acelera o A v lvula borboleta ligada atrav s de um cabo ao pedal do acelerador Esta se abre quando se aperta o pedal do acelerador ocasionando um aumento de admiss o de ar no motor e consequentemente a alavanca mec nica do regulador de mistura 10 se abre fazendo chegar ao injetor 1 uma quanti dade maior de combust vel Acelera o total A v lvula borboleta fica totalmente aberta A alavan ca do regulador de mistura 10 libera o m ximo de combust vel para o injetor 1 O distribuidor de igni o 6 no sistema de inje o mec nica de combust vel possui um gerador adi cional de impulsos el tricos que determina o tempo de trabalho do injetor 1 baseando se no regulador de press o 4 Uma bomba el trica 13 retira combust vel do tan que 16 e abastece o sistema fazendo o passar primeiro pelo acumulador de combust vel 14 e pos teriormente pelo filtro 15 A press o no conduto sempre de 5 bar e o excesso de combust vel volta
218. tor t m vida til Os turbocompressores n o s o diferentes e com o decorrer do per odo de vida til do motor da manuten o realizada da aplica o tamb m apresentar o vida til de maior ou menor per odo Admiss o de corpo estranho filtro saturado Aspecto e Rotor compressor apresenta desgaste das pa lhetas Fig 22 1 marcas de impacto com corpo estranho Fig 22 2 Causas e Os danos no rotor compressor ocorrem por meio do sistema de filtra o do ar Esse sistema composto pela caixa e filtro do ar mangotes abra adeiras Caixas do ar danificadas ou com m veda o danificam o filtro do ar Fig 22 3 a ponto de permitir a passagem de part culas p para o intercooler turbo e motor As mangueiras e mangotes rasgados e ou danificados tamb m permitem a passagem de contaminantes para a admiss o Fig 22 4 e Outras causas n o utiliza o de filtros limpe za inadequada dos dutos e do intercooler e fil tros saturados Os danos causados no rotor compressor podem desbalancear o conjunto aumentar as folgas e tanto o rotor compressor como o rotor da turbina podem passar a ter con tato com as respectivas carca as Corre es e Substituir o filtro do ar e Ffetuar manuten o adequada do sistema de filtra o do ar e Substituir caixas do ar mangueiras mangotes e abra adeiras danificadas e Limpar dutos de ar e intercooler substituindo quando necess rio 205 206 Expuls o d
219. tores A partir da primeira crise de energia em 1973 o consequente acr scimo nos custos do combus t vel e lubrificante gerou novas necessidades de uma maior durabilidade e pot ncia o que colocou o projeto dos an is de pist o diante de exig ncias extras como melhor veda o redu o do consumo de leo maior resist ncia ao desgaste redu o do tempo de assentamento amacia mento do motor e redu o de atrito Mais recentemente com as legisla es sobre emis s es de poluentes nos v rios continentes surgiram novos desafios com rela o performance e du rabilidade dos an is Estes desafios est o sendo superados com o aprimoramento tecnol gico dos processos de fabrica o e o desenvolvimento de novas alternativas de material base coberturas e perfis dos an is 7 2 Nomenclatura dos an is de pist o Nas Figuras 7 2 1 7 2 2 7 2 3 apresentamos as nomenclaturas usuais para os an is de pist o de acordo com as normas t cnicas internacionais lt LU l lt 2 LU m lt FOLGA ENTRE PONTAS FOR A TANGENCIAL DO CILINDRO FOR A DIAMETRAL Fig 7 2 2 99 Face da Fenda Camios Internos Face da Ponta Cantos Externos da Ponta Cantos Opostos das Pontas Anel um elemento circular el stico com elevada for a de expans o Tem por finalidade promover a veda o dos gases da c mara de combust o fazer o control
220. tra o sempre que o turbo for substitu do e Verificar o gerenciamento eletr nico do motor e Verificar o sistema de inje o mec nica do motor Fig 22 20 209 ERAI 23 No es gerais sobre outros tipos de motores 23 1 Motor Wankel Os motores rotativos fabricados atualmente para ve culos automotores s o todos do tipo Wankel de um ou mais rotores Uma das vantagens des se tipo de motor que as suas pe as n o est o sujeitas a movimentos alternativos ascendentes e descendentes mas simplesmente a movimen tos rotativos Outra vantagem do motor Wankel que ele mais compacto mais leve e fabricado com um n mero de pe as menor que os motores usuais de pist es A carca a externa do motor Wankel tem a sua su perf cie interna com a forma ovalada Dentro dessa carca a est instalado um rotor com formato prati Engrenagem do eixo camente triangular com uma engrenagem interna O eixo de sa da do motor gira com uma velocidade tr s vezes maior que a rota o do rotor como ser mostrado a seguir O rotor gira excentricamente a fim de que os seus tr s v rtices fiquem constantemente em contato com a superf cie interna da carca a Por isso O centro do rotor no seu movimento vai ocupando posi es diferentes no interior da carca a Um sistema planet rio de engrenagens faz com que o rotor fique ligado a um eixo motor equivalente ao virabrequim de um motor de pist o Fig
221. tre a v lvula e a sede do cabe ote Outro fator a refrigera o deficiente devido obstru o parcial dos dutos de arrefecimento do cabe ote Consequentemente a v lvula ser resfriada de forma inadequada Podemos ainda considerar que a folga incorreta de regulagem outro fator que compromete a veda o e propiciar o surgimento deste tipo de falha Figs 17 19 17 20 Corre es e Efetuar o assentamento correto assim como manter a mistura de ar e combust vel homog nea e efetuar a limpeza das galerias de arrefecimento do cabe ote utilizando produtos recomendados pela montadora Evitar o funcionamento prolon gado em marcha lenta Desintegra o localizada na regi o do assento da v lvula Pontos de contamina o do assento da v lvula por res duo de carbono V rios tipos de irregularidades Aspecto e V lvulas com contamina o da sede marca o de assentamento deslocado excesso de carv o na base da v lvula e marca o irregular do topo da v lvula Causas e A marca o de assentamento irregular devida falta de perpendicularidade entre o centro da sede do cabe ote e o centro da guia de v lvulas Esta defici ncia vai aumentar a press o da v l vula sobre a sede na regi o de maior inclina o e permitir a passagem de gases onde a press o menor O excesso de carv o proveniente da V lvula de admiss o contaminada com leo lubrificante devido folga exc
222. u la abre facilmente e perde desempenho e para MAIS n o abre na press o desejada ocasionan do aumento de press o no compressor e na ro ta o do turbo Sensor Atuador da V lvula de Escape V lvula de Escape Turbocompressor de Geometria Vari vel TGV A press o de alimenta o fornece alto torque para baixas rota es do motor A press o de alimenta o regulada para evitar sobrecarga do motor em ro ta es mais baixas controle da pot ncia da turbina atrav s de aletas guias ajust veis Fig 21 9 e 22 0 e mecanismo de geometria vari vel da turbina regula a press o do turbo pelo ajuste das palhe tas independentemente da velocidade do motor A fim de fornecer alta press o de alimenta o em baixa rota o as palhetas guia s o posicio Fig 21 9 Tomada de Press o Fig 21 8 nadas em uma se o de entrada estreita Isto resulta no fluxo de escapamento que se deslo ca a velocidade elevada O aumento da energia cin tica dos gases de escape transferido para a turbina aumentando a velocidade de rota o Em rota es elevadas do motor as palhetas libe ram grande entrada de ar assim como aumen ta o fluxo dos gases de escape Consequente mente o fluxo de entrada de ar no interior das l minas da turbina e de sa da dos gases diminui a uma rota o menor do motor 22 Falhas prematuras em turbocompressores Todos os componentes perif ricos que complemen tam o mo
223. u mais que dobro com o consequente aumento nas press es dos gases e a folga reduzida d cima parte veio exigir um estudo da forma do pist o e da precis o de usinagem Os esfor os sobre o pist o podem ser comprova dos pelo seguinte ndice peso de pist o dividido pelo n mero de cavalos vapor Este ndice confor me tabela a seguir calu de 1 924 gramas por ca valo para 15 6 gramas por cavalo portanto uma redu o de 98 8 Temperaturas Voltando ao problema da temperatura a Figura 4 3 1 sintetiza uma distribui o t pica da mesma na cabe a e ao longo da saia do pist o para um motor Ciclo Diesel esquerda e para um motor Ciclo Otto direita em condi es de plena pot ncia or 58 DISTRIBUI O DE TEMPERATURAS EM PIST ES DURANTE O FUNCIONAMENTO 4 alumin Pist o de liga de Em ambos os casos aparecem faixas de tempera tura alcan adas nos pist es de ferro fundido e ligas de alum nio Os limites superiores de temperatura s o os casos mais desfavor veis pr c mara no diesel e dois tempos arrefecidos a ar no gasolina e os limites inferiores de temperatura os casos mais favor veis inje o direta no diesel e quatro tempos arrefecidos gua no Ciclo Otto Pode se verificar que felizmente embora a tem peratura dentro da c mara de combust o alcance mais de 2 000 a temperatura m xima do pis t o no caso do Ciclo Diesel com pr c mara que o mais cr
224. uanto que para os motores estacion rios nor malmente se usa o sistema ar gua Fig 2 34 Inje o eletr nica de combust vel A inje o eletr nica de combust vel em motores diesel tem como objetivo satisfazer as exig ncias muito severas de prote o do meio ambiente Para isso foi desenvolvido um sistema eletr nico de comando de inje o Um m dulo de comando recebe sinais do pedal do acelerador e de senso res instalados no motor Os sensores detectam as informa es de funcionamento do motor e enviam para o m dulo de comando As unidades injetoras s o comandadas mecanica mente pela rvore de comando na cabe a dos cilin dros e eletronicamente pelo m dulo de comando Com isso a inje o de combust vel alterada de acordo com a solicita o e a rota o do motor Bomba de alimenta o A bomba de alimenta o movida a partir da dis tribui o do motor 1 Bomba de alimenta o 2 M dulo de comando 3 Tubo de purga de ar 4 Canal de combust vel 5 Unidade injetora 6 V lvula de reten o 7 Dep sito de combust vel 8 Filtro de combust vel Sua finalidade fornecer a press o e o fluxo cor reto para todas as unidades injetoras O fluxo deve ser suficientemente elevado para equalizar eventuais diferen as de temperatura no com bust vel e no canal de combust vel na cabe a de cilindro Bomba manual A bomba manual est montada no suporte do fil tro de comb
225. ulo perda de compress o devido a an is gastos e camisas ou cilindros na mesma condi o e ponto de inje o ou ponto de igni o fora do especificado Consumo excessivo de leo lubrificante Indica que uma excessiva quantidade de leo lu brificante est chegando c mara de combust o e se queima ali Esta condi o pode ser causada principalmente por e altera o da press o de abertura da v lvula de al vio de press o an is gastos presos e ou quebrados camisas ou cilindros gastos hastes e guias das v lvulas com desgaste vazamentos atrav s de juntas e retentores Quando a fuma a de escape apresenta uma colo ra o azul clara ela indica que est havendo um consumo de leo lubrificante Contudo deve ser observada a especifica o do consumo de leo estabelecida pelo fabricante do motor Fig 3 6 Falhas de funcionamento causas mais comuns de falhas de funcionamen to s o as seguintes e carburador bomba injetora ou bico injetor com regulagem inadequada contamina o do combust vel detona o entrada falsa de ar no sistema de alimenta o falhas no sistema de igni o ou no sistema de inje o motor superaquecido perda de compress o atrav s dos an is ou das v lvulas velas sujas e inadequadas Ru dos no motor Os ru dos no interior do motor em algumas oca si es s o de dif cil localiza o e podem ser cau sados principalmente por detona o
226. ust vel e usa se para poder encher o sistema de combust vel e purgar o ar do sistema quando o motor est parado V lvula de reten o Na sa da do canal de combust vel est montada uma v lvula de reten o A v lvula de reten o mant m a press o do sistema de combust vel A press o de abertura da v lvula de cerca de 3 5 bar 39 40 Common Rail primeira bomba injetora em linha fabricada em s rie no ano de 1927 criou as condi es para o emprego do motor diesel de alta rota o em ve culos automotivos Ainda hoje alguns motores utilizam a bomba injetora O sistema de inje o de press o modulada Com mon Rail para motores de inje o direta abre no vos conceitos e Grande rea de aplica o desde motores com pot ncia de 30kW cilindro at 200kW cilindro e Alta press o de inje o de at cerca de 1 400 bar e In cio de inje o vari vel Volume de inje o press o no Rail e in cio de inje o adaptada a cada regime de funciona mento Diria Se no parisa P 111 TOR Tm A E a 1 9 ES s 3 No sistema de inje o de press o modulada Com mon Rail produ o de press o e inje o s o desa copladas A press o de inje o produzida indepen dente da rota o do motor e do volume de inje o e est no Rail acumulador de combust vel de alta press o pronta para a inje o Momento e quan
227. ustar a bomba de acordo com as instru es da montadora fabricante Marca de v lvula no topo usinado do pist o Fratura do pist o na regi o dos cubos Aspecto e Trincas profundas na regi o dos furos para pino ou na parte inferior da saia podendo chegar fratura desta Causas Normalmente esse tipo de falha ocorre devido a problemas de funcionamento com engripamento e travamento da cabe a do pist o provocados por e folga de montagem pist o cilindro inadequada supersolicita o do motor ainda em fase de ama ciamento e defici ncia de refrigera o defici ncia de lubrifica o e combust o anormal No momento em que o pist o engripado arras tado pelos demais a saia arrancada a partir da sec o m dia do furo para pino Corre es e Observar as instru es da montadora fabricante relativas folga de montagem pist o cilindro e Seguir as instru es da montadora fabricante relativas ao amaciamento do pist o cilindro e Verificar se os sistemas de refrigera o de lu brifica o e de inje o est o funcionando cor retamente Trincas na borda da c mara Aspecto e Trincas originadas radialmente na borda da c mara de combust o de pist es de motores a diesel de inje o direta Causas e Uma inje o de combust vel adiantada e ou ex cessiva pode levar solicita es t rmicas e me c nicas mais elevadas ao topo do pist o e parte mais aquecida da c mara d
228. vadas tens es mec nicas e t rmicas corro s o e ao atrito Normalmente em fun o da seve ridade de funcionamento as v lvulas de escape s o produzidas com dois materiais diferentes e em muitos casos a sede da v lvula pode receber blindagem Stelitle Para a cabe a das v lvulas bimet licas s o utiliza das super ligas Em casos severos utiliza se blin dagem na sede da v lvula atrav s da aplica o de p de plasma Fig 16 4 3 Amplia o do revestimento aplicado na sede da v lvula 177 178 17 Falhas prematuras em v lvulas Caracter sticas normais de trabalho A vida til das v lvulas compat vel com dos de mais componentes do motor Os sistemas de inje o de combust vel lubrifica o arrefecimento e filtra o de ar assim como a opera o do equipa mento veicular agr cola estacion rio industrial e mar timo quando em condi es normais de fun cionamento contribuem para que as v lvulas te nham desgaste normal aplica o incorreta da folga entre a haste de v l vula guia e vedadores retentores Tanto a folga da haste com a guia de v lvulas assim como os vedadores retentores aplicados incorretamente comprometem o filme de leo existente entre haste de v lvula e a guia podendo ocasionar o engripamento com arraste de material Fig 17 2 opera o inadequada do motor O motor funcio nando com sobrecarga rota o inadequada para a condi o

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