Quase todos os motores de combustão interna de pistão de quatro tempos possuem um mecanismo de distribuição de gás baseado em árvore de cames.Tudo sobre as árvores de cames, seus tipos existentes, design e características de trabalho, bem como a correta escolha e substituição das árvores de cames, leia o artigo proposto.
A finalidade da árvore de cames e seu lugar na unidade de potência
A árvore de cames (RV, árvore de cames) é um componente do mecanismo de distribuição de gás (sincronização) dos motores de combustão interna de pistão de quatro tempos que controla o processo de troca gasosa;Eixo metálico com cames moldados de perfil especial, que garante a abertura e fechamento das válvulas para entrar no cilindro uma mistura combustível ou ar e liberar os gases de escape de acordo com o movimento dos pistões e o funcionamento de todos cilindros.
A sincronização é um dos principais sistemas do motor alternativo de combustão interna, graças a ela é garantido o fornecimento de mistura ar-combustível (nos motores carburados) ou ar (nos injetores e motores diesel) aos cilindros, e os gases de escape são liberado dos cilindros apenas em momentos estritamente definidos.A troca gasosa é realizada por meio de válvulas embutidas em cada cilindro, e seu acionamento e sincronização de trabalho com o mecanismo de manivela e demais sistemas da unidade de potência são realizados por uma parte - a árvore de cames.
O RV é responsável por uma série de funções principais:
● Atuador (direto ou indireto através de peças intermediárias) de válvulas de admissão e escape;
● Garantir o funcionamento síncrono da cronometragem com outros sistemas da unidade de potência;
● Garantir a abertura e fechamento das válvulas de admissão e escape de acordo com o tempo de válvula especificado (para admissão e exaustão de gases em um determinado ângulo de rotação do virabrequim em relação ao PMS e início/fim dos cursos);
● Em alguns casos, acionamento de diversos mecanismos e componentes, inclusive aqueles que funcionam em sincronia com a distribuição (disjuntor-distribuidor de ignição, bomba de óleo, etc.).
O principal papel desempenhado pelo RV é controlar a operação das válvulas de distribuição de acordo com as fases de distribuição das válvulas projetadas desta unidade de potência específica.Graças ao design especial, a árvore de cames garante a abertura e o fecho de todas as válvulas apenas no momento certo, define os ângulos de sobreposição em determinados cursos, etc. Uma árvore de cames desgastada, deformada ou danificada perturba o funcionamento da unidade de potência ou completamente o desativa, tal eixo requer substituição imediata.Mas antes de comprar uma peça nova, você deve entender os tipos de RV existentes, sua estrutura e aplicabilidade.
Tipos, estrutura e características das árvores de cames
Em geral, o RV é feito em forma de uma haste metálica de pequeno diâmetro, sobre a qual são formados vários elementos:
● Câmeras;
● Pescoços de apoio;
● Acionamento por engrenagem e/ou excêntrico de mecanismos diversos;
● Meia para montagem da polia/engrenagem motriz.
Os principais elementos da árvore de cames são os cames, cujo número no motor sem mecanismo de mudança de fase corresponde ao número total de válvulas (tanto na admissão como no escape).Os cames têm um perfil complexo em forma de gota, quando o RV gira, os cames entram e saem dos empurradores, proporcionando assim um acionamento da válvula.Devido às peculiaridades do perfil do came, consegue-se não só a abertura e o fechamento das válvulas, mas também mantê-las no estado aberto por um determinado tempo, sobrepondo-se de acordo com as fases, etc.
Os topos de todos os cames são deslocados entre si, o que garante o funcionamento sequencial de todos os cilindros de acordo com a ordem determinada para uma determinada unidade de potência.No RV para motores de quatro cilindros, os topos dos cames de um cilindro são deslocados em 90 graus, para motores de seis cilindros - em 60 graus, para motores em forma de V de oito cilindros - em 45 graus, etc. muitas vezes você pode encontrar exceções devido às características de design do motor.
O RV é instalado no bloco ou cabeçote do motor por meio de munhões de suporte em furos ou leitos especialmente projetados.O RV é apoiado em rolamentos destacáveis (revestimentos) ou inteiriços (buchas) feitos de ligas especiais com baixo coeficiente de atrito.Furos são feitos nos mancais para fornecer óleo do motor aos munhões do sistema geral de lubrificação do motor.No rolamento de um dos munhões (geralmente dianteiro ou traseiro), é feito um anel de encosto ou outro dispositivo de travamento para evitar movimentos axiais do RV.
Em qualquer local conveniente do RV, uma engrenagem helicoidal ou excêntrica pode ser formada para acionar várias unidades.Com o auxílio de uma engrenagem geralmente é realizado o acionamento da bomba de óleo ou distribuidor, e com o auxílio de um excêntrico é realizado o acionamento da bomba de óleo.Em alguns tipos de RV, ambos os elementos estão presentes, nos motores modernos, pelo contrário, estes elementos não estão presentes de todo.
Na frente do eixo há uma ponta, na qual uma polia motriz ou engrenagem é montada por meio de uma chave e um parafuso.Um contrapeso removível também pode ser localizado aqui, o que proporciona equilíbrio da árvore de cames na presença de um excêntrico de acionamento da bomba ou outras peças assimétricas.
Os RVs são divididos em vários grupos de acordo com o método de instalação e quantidade em um motor, tipo de acionamento, aplicabilidade em vários tipos de temporização e algumas características de projeto.
De acordo com o método de instalação, as árvores de cames são divididas em dois grupos principais:
● Instalação diretamente no bloco do motor (motores com eixo inferior);
● Instalação na cabeça do bloco (motores com eixo suspenso).
Normalmente não existem elementos adicionais nos eixos inferiores, sua lubrificação é realizada por meio da névoa de óleo no cárter e do fornecimento de óleo sob pressão aos munhões de apoio através das buchas.Nos eixos superiores muitas vezes há um canal longitudinal e a perfuração transversal é realizada nos munhões de suporte - isso garante que os munhões sejam lubrificados pela aplicação de óleo sob pressão.
Árvores de cames de vários tipos de motores
O motor pode ter um ou dois RV, no primeiro caso, um eixo fornece acionamento para todas as válvulas, no segundo caso, um eixo fornece acionamento apenas para as válvulas de admissão, no segundo apenas para as válvulas de escape.Assim, no RV total, o número de cames corresponde ao número de todas as válvulas, e em cada um dos RVs separados, o número de cames é metade do número total de válvulas.
O RV pode ser acionado por uma correia, corrente ou engrenagem conectada diretamente à engrenagem do virabrequim.Hoje, os dois primeiros tipos de atuadores são os mais utilizados, pois o redutor é menos confiável e difícil de ajustar (requer desmontagem significativa da unidade para ajuste de fases ou para reparo).
Finalmente, todos os RVs podem ser divididos em dois grupos de acordo com o tipo de mecanismo de distribuição de gás em que podem funcionar:
● Para motores com distribuição convencional;
● Para unidades com distribuição com distribuição de válvula variável.
Nas árvores de cames do segundo tipo, podem existir cames adicionais, deslocados num pequeno ângulo em relação ao came principal - com a ajuda deles, as válvulas são acionadas quando a fase muda.Além disso, esses eixos podem possuir elementos especiais para torneamento, deslocamento de toda a peça ao longo do eixo, etc.
RVs de todos os tipos e designs são feitos de aço ou ferro fundido, as superfícies dos cames dos RVs de aço passam adicionalmente por tratamento térmico (têmpera com correntes de alta frequência), os cames dos RVs de ferro fundido são branqueados (branqueamento aumentando a taxa de resfriamento da fundição) - isto consegue um aumento na resistência ao desgaste das peças.Os eixos acabados são balanceados para reduzir desvios e só então são instalados no motor ou enviados para redes de varejo.
Como escolher e substituir a árvore de cames corretamente
A árvore de cames está sujeita a desgaste com o tempo, lascas e endurecimento em seus cames e, sob certas condições, a peça é parcial ou totalmente destruída.Em todos estes casos, o eixo deve ser substituído por um novo.Este trabalho requer uma desmontagem significativa do motor e operações adicionais de ajuste, por isso é melhor confiá-lo a um especialista ou a um serviço automóvel.
Árvore de cames e seu lugar no sincronismo
Para a substituição é necessário levar apenas a árvore de cames do tipo e modelo que foi instalado anteriormente no motor.Muitas vezes, para fins de ajuste ou melhoria do funcionamento do motor, são utilizados eixos com perfil e disposição de cames diferentes, mas tal substituição deve ser feita somente após a realização dos cálculos necessários.Além disso, junto com o eixo, é necessário comprar novas buchas ou camisas, às vezes é necessário trocar a polia, a engrenagem do distribuidor e outras peças.Os trabalhos de substituição do eixo devem ser realizados somente de acordo com as instruções de reparo do motor, após o que é feito o amaciamento.
Com a escolha e substituição corretas da árvore de cames, todo o sincronismo do motor funcionará de forma confiável e segura, garantindo o funcionamento da unidade de potência em todos os modos.
Horário da postagem: 13 de julho de 2023