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Árvore de cames para CAMIÕES

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As árvores de cames são componentes do motor de combustão interna. Abrem e fecham as válvulas de admissão e de escape do motor no momento certo, com um curso preciso e numa ordem claramente definida. As árvores de cames são componentes sujeitos a grandes esforços, pelo que são consideradas peças de desgaste comum.

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O que é uma árvore de cames?

A árvore de cames é um componente do motor de combustão. É responsável por abrir e fechar as válvulas de admissão e de escape do motor no momento certo, com um curso preciso e numa ordem claramente definida. É accionada pela cambota através de uma correia dentada, de engrenagens ou de uma corrente de distribuição. Roda apenas a metade da velocidade da cambota.

As árvores de cames são fabricadas em ferro fundido cinzento, aço nitretado, ferro fundido de grafite esferoidal ou aço temperado. Para reduzir o peso, podem ser vazadas ou fundidas em forma de tubo. Os seus rolamentos e as superfícies dos lóbulos são geralmente endurecidos. É feita uma distinção entre as árvores de cames localizadas no bloco do motor e as localizadas na cabeça do cilindro (árvores de cames à cabeça)::

Eixo de comando de válvulas no bloco do motor.

Na regulação das válvulas à cabeça (regulação OHV), a árvore de cames está localizada no bloco do motor. Actua sobre as válvulas através dos balancins e das varetas. Devido ao grande número de peças mecânicas que têm de ser movidas pela mola da válvula quando esta fecha, a distribuição OHV só é adequada para motores de baixa rotação.

Eixos de cames à cabeça

Os motores com rotações mais elevadas estão geralmente equipados com uma árvore de cames à cabeça (árvore de cames à cabeça - temporização do tipo OHC) ou duas árvores de cames à cabeça (árvore de cames dupla - temporização do tipo DOHC) localizadas na cabeça do cilindro.

Construção da árvore de cames

As árvores de cames são feitas de diferentes materiais. Para além das árvores de cames fundidas e ocas, existem árvores de cames em aço forjado. Recentemente, surgiram árvores de cames tubulares de aço feitas de materiais sinterizados. Estas poupam cerca de 40% de peso em comparação com outras variantes, o que é uma vantagem, uma vez que os componentes do veículo devem ser concebidos o mais leve possível para o melhor desempenho possível do veículo.

Deteção de danos na árvore de cames

As árvores de cames não são peças de desgaste. Geralmente duram toda a vida útil do veículo. Por conseguinte, os danos nas árvores de cames são relativamente raros. As causas mais comuns de danos na árvore de cames são as tensões excepcionais sofridas por condutores frequentes com quilometragem extrema, ou simplesmente uma avaria.

No caso das árvores de cames à cabeça, um primeiro controlo visual revelará se a árvore de cames está danificada. Uma vez retirada a tampa da cabeça do cilindro, a árvore de cames pode ser vista. Normalmente, as superfícies de funcionamento das árvores de cames estão limpas. Mas se mostrarem sinais de fricção, é provável que a árvore de cames esteja gasta.

Outros indicadores são os ruídos de fricção e as anomalias de temporização. No entanto, o problema nem sempre é visível. As cames também podem estar claramente gastas sem marcas significativas.

Se o problema for causado por danos nas superfícies de deslizamento ou nos rolamentos, estes só se tornam visíveis após a desmontagem da caixa da árvore de cames. No entanto, mesmo que sejam visíveis marcas de desgaste nos casquilhos dos rolamentos, isso não significa necessariamente que estes tenham atingido o seu limite mínimo. Algumas árvores de cames funcionam completamente sem casquilhos de rolamentos. Neste caso, seria necessário substituir a caixa da árvore de cames. A substituição dos casquilhos de rolamentos é mais económica.

Substituição da árvore de cames

Um defeito da árvore de cames manifesta-se por um funcionamento irregular do motor, aumento do consumo de combustível, redução da potência e um motor que não arranca. Estes são frequentemente sintomas não específicos que só podem ser diagnosticados na oficina. As causas incluem óleo de motor de má qualidade ou montagem incorrecta.

Antes de substituir a árvore de cames, coloca-se a questão de saber se a árvore de cames pode ser reparada ou se tem de ser substituída. Nesse caso, apenas uma nova árvore de cames é considerada, uma vez que a idade e o desgaste das peças usadas não podem ser determinados. Também deve considerar a falta de garantia de forma crítica.

Para substituir a árvore de cames, a tampa do motor deve ser removida primeiro. De seguida, abre-se a tampa da válvula. Dependendo do modelo, a correia de distribuição ou a corrente de distribuição tem de ser removida, uma vez que a árvore de cames está ligada à cambota através de uma correia de distribuição ou de uma corrente de distribuição. Depois disso, a árvore de cames pode ser substituída juntamente com os casquilhos das chumaceiras. Durante esta mudança, deve ser sempre efectuada uma mudança de óleo com um novo filtro de óleo. Desta forma, o desgaste pode ser reduzido.

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O preço das novas árvores de cames depende da qualidade da árvore de cames e do motor. Os custos variam entre 150 e 350 euros. Para além disso, é necessário acrescentar a mão de obra e as peças necessárias para a reparação ou substituição. O custo pode atingir rapidamente os 1.000 euros. Uma vez que as reparações de veículos requerem ferramentas especiais e conhecimentos especializados, é preferível dirigir-se a uma oficina especializada. Pode poupar dinheiro comprando novas árvores de cames a preços acessíveis online. Na Motointegrator, encontrará a sua nova árvore de cames juntamente com cerca de cinco milhões de outras peças e acessórios para automóveis. Depois de efetuar a sua encomenda, receberá o componente no prazo de quatro dias úteis. As excelentes avaliações dos clientes e a nossa certificação de Loja de Confiança garantem a qualidade das peças sobresselentes que oferecemos.

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.