A estrutura da árvore de cames
A árvore de cames está apoiada em vários pontos. No centro estão os elevadores da árvore de cames que accionam as válvulas. A engrenagem da correia de distribuição está localizada na frente, assim como a regulação da árvore de cames para otimização dos tempos de abertura em função da velocidade.
Que árvores de cames existem?
Relativamente ao comando de válvulas, é feita uma distinção entre diferentes versões. A árvore de cames à cabeça (OHC) está presente na maioria dos motores. Mas existe também uma variante da válvula suspensa. O termo inglês "Over Head Valve", abreviadamente OHV, é mais fácil de compreender. As válvulas estão localizadas acima da árvore de cames. A árvore de cames nem sequer precisa de estar na cabeça do cilindro. Isto permite uma melhor otimização da câmara de combustão. Mas alguns tipos de motores, como os motores boxer ou os motores em V com cabeças de cilindro individuais (por cilindro), também têm uma árvore de cames na parte inferior.
As válvulas são accionadas por alavancas ou balancins. A desvantagem do motor OHV é a grande massa de deslocamento, que tem um efeito negativo, especialmente a altas velocidades do motor. Por conseguinte, com exceção do boxer, a tecnologia OHV está principalmente reservada aos grandes motores diesel em que o binário é mais importante do que a velocidade. No caso dos OHC com árvore de cames à cabeça, deve ser feita uma distinção adicional em função do número de árvores de cames. Se existirem duas árvores de cames, trata-se de um motor "Double Over Head Camshaft", ou DOHC. Os motores DOHC não são necessariamente motores de quatro válvulas. As válvulas de escape e de admissão são controladas por uma árvore de cames.
Como é feita uma árvore de cames?
A árvore de cames mais comum é feita de ferro fundido. As árvores de cames de ferro fundido são feitas numa só peça, a área da came e os rolamentos são especialmente endurecidos, por exemplo, por sinterização. Existem também algumas árvores de cames de aço que são forjadas. Recentemente, os eixos de comando de válvulas de várias peças também têm sido usados devido a técnicas de usinagem mais eficientes. As peças carregadas podem ser endurecidas ainda melhor e também economizam peso.
É necessário ajustar a folga das válvulas
Existem tuchos entre a árvore de cames e a válvula. No passado, era aqui que a folga da válvula tinha de ser ajustada. A folga entre o tucho e a came deve ser ajustada para um décimo de milímetro. Existiam também tuchos com placas com uma determinada espessura, os calços ou placas de válvula. Ainda hoje são comuns nas motas. Também aqui, a distância deve ser regulada com exatidão. Atualmente, são utilizados os chamados tuchos hidráulicos. Trata-se de tuchos que são enchidos com óleo do motor e que regulam a folga de forma autónoma através da pressão do óleo.
Como surgem os defeitos nas árvores de cames, tuchos ou válvulas?
Como já foi dito, as cames de uma árvore de cames têm de ser endurecidas de forma especial. Há sempre árvores de cames que não cumprem os requisitos. Especialmente quando um motor é completamente redesenhado. Ou a carga mecânica é maior ou as árvores de cames não estão suficientemente endurecidas. Os ruídos resultantes são difíceis de detetar, mesmo para um mecânico. Um ruído de chocalhar ou de bater, dependente da velocidade, pode indicar este facto.
No entanto, este som também ocorre se as válvulas não estiverem corretamente ajustadas e se faltarem os tuchos hidráulicos. Deve ser distinguido de um ruído de chocalho que se ouve inicialmente apenas depois de o motor ter sido ligado. Especialmente se não tiver estado a trabalhar durante muito tempo (por exemplo, durante a noite). Nesse caso, este ruído provém dos tuchos hidráulicos. O som significa que os tuchos estão a verter óleo do motor (durante a noite, durante horas). Isto provoca um ruído de chocalhar ao ligar o motor. Agora, os tuchos são rapidamente enchidos com óleo e o ruído desaparece.
Às vezes, se o motor não tiver sido ligado durante várias horas, pode sair uma nuvem de fumo azul do escape. O óleo do motor na cabeça do cilindro, que é necessário para lubrificar o trem de válvulas, as árvores de cames e os tuchos hidráulicos, acumula-se na parte superior da cabeça do cilindro. Agora também está à volta das válvulas na parte superior da cabeça. Se as vedações da haste da válvula (entre a válvula e a cabeça) estiverem gastas, o óleo do motor passa para o compartimento do motor aqui. O resultado é uma nuvem de fumo azul após o arranque do motor.
Isto inclui, em primeiro lugar, mudanças regulares de óleo, que devem ser efectuadas de acordo com as instruções do fabricante. Ou após um determinado número de quilómetros percorridos ou após um determinado período de tempo, consoante o que ocorrer primeiro. É especialmente importante utilizar apenas óleos de motor aprovados pelo fabricante. Em intervalos mais longos, os mecânicos também removem a tampa das válvulas de acordo com as especificações do fabricante e efectuam uma inspeção visual das árvores de cames. Podem ser utilizados vários métodos de medição para verificar se existem marcas de rodagem ou desgaste excessivo.
Também é importante substituir a correia de distribuição nos intervalos especificados pelo fabricante. Uma correia de distribuição desgastada ou uma correia de distribuição inicialmente sobrecarregada. Isto significa que os seus tempos de abertura são menos precisos. Os sintomas de fadiga vão tão longe que a correia de distribuição pode partir-se. Por conseguinte, a correia de distribuição, incluindo a polia e a polia, deve ser substituída de acordo com as recomendações do fabricante. Nos motores com corrente de distribuição, devem ser respeitados os intervalos de substituição das guias deslizantes e dos tensores da corrente. Para além disso, a corrente de distribuição antiga tem de ser tensionada ou substituída, embora, normalmente, isto só seja feito após 150.000 a 200.000 km.
Procedimento geral
Qualquer pessoa que já tenha querido ajustar as válvulas do motor sabe que existem regulações para motores quentes e frios. Isto deve-se à expansão térmica dos componentes. Tudo o que tem a ver com a árvore de cames e a folga das válvulas foi concebido para funcionar de forma óptima à temperatura de funcionamento. Por conseguinte, cada motor tem de ser cuidadosamente colocado à temperatura de funcionamento após um arranque a frio, antes de poder atingir o desempenho máximo.
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