Danos nos Rolamentos do Motor

Rolamentos do motor tanto reduzem o atrito entre a parte rotativa do motor e a parte estacionária como suportam a manivela. O material do rolamento deve ser extremamente forte devido às tensões causadas pelas explosões no interior do motor de combustão interna. A redução do atrito é realizada em parte pelo fato de que metais diferentes deslizam uns contra os outros com menos atrito e desgaste que materiais similares.

Figure 1: Rolamento de liga de cobre revestido e goivado por detritos de ferro fundido. A foto do interior mostra o detalhe microscópico das goivaduras.
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Então um material de rolamento de liga faz um trabalho muito melhor para manter um virabrequim de aço em movimento do que um rolamento de aço ou de ferro fundido faz.

Embora o próprio material possa dar ao rolamento do motor algumas propriedades redutoras de atrito, seu desempenho é melhorado por um lubrificante entre as superfícies móveis e estacionárias. Outra das funções do rolamento é estabelecer e manter uma película de óleo.

Figure 2: Rolamento Babbitt embutido com resíduos de usinagem. A foto do inset mostra detalhes microscópicos dos detritos.

Os rolamentos geralmente fazem um trabalho muito bom em manter as partes móveis em movimento; entretanto, quando um rolamento falha, os resultados podem ser catastróficos.

Figure 3: Este rolamento de alumínio foi danificado pela incorporação de contas de vidro. Esta foto mostra a extensão dos danos.

Even quando eles falham, geralmente não é culpa do rolamento. Com um pouco de investigação, um especialista em motores ou técnico pode descobrir e eliminar uma das literalmente dezenas de razões para o desgaste prematuro ou falha.

Sujeira ou Detritos

Detritos, tais como sujidade ou pó, podem causar danos significativos a uma superfície de rolamento. Se estiver no sistema de lubrificação, a sujeira geralmente deixará arranhões circunferenciais e freqüentemente permanecerá alojada na superfície do rolamento.

Figure 4: Partículas estranhas no revestimento do rolamento podem ser o resultado de limpeza inadequada ou de uma falha na substituição do filtro e podem incluir sujeira da estrada e areia.

Certifique-se sempre de lavar bem o sistema de lubrificação antes de remontar um motor para evitar danos aos rolamentos do motor.

Outra forma de sujeira pode causar estragos é se os componentes do motor não estiverem completamente limpos. Uma partícula estranha presa entre o rolamento de volta e a carcaça causará uma área elevada no rolamento.

Esta pequena corcunda pode levar ao contato entre o rolamento e o diário da manivela. Você deve sempre garantir que os rolamentos sejam instalados em superfícies limpas.

Lubrificação insuficiente

Uma completa falta de lubrificação no cárter geralmente leva à apreensão do rolamento e à falha total do motor. Mas, os especialistas dizem que uma questão mais frequente em relação à lubrificação é simplesmente uma lubrificação inadequada. A ausência de uma película de óleo adequada resultará em contato metal-metal, ocasionalmente com apenas um rolamento ou muitas vezes com vários deles.

Figure 5: A lubrificação é vital. Isto mostra o resultado de um arranque a seco. Os rolamentos à esquerda, os mais afastados da bomba de óleo têm o maior desgaste.

Quando o rolamento é danificado pela fome de óleo, você encontrará uma superfície muito brilhante e evidência de limpeza.

Remore-se, a falha da película de óleo pode ser vista de várias maneiras nos rolamentos. Verifique coisas como passagens de óleo bloqueadas, um mau funcionamento da bomba de óleo, seleção ou instalação inadequada dos rolamentos, falhas no selo de óleo, diluição do combustível (muitas vezes causada por sopro de combustível e ar passando pelos anéis de pistão) ou espuma ou aeração, causada, ironicamente, por um virabrequim cheio demais.

Montagem errada

Por vezes, as falhas são o resultado de simples erros de instalação. Por exemplo, se uma metade do rolamento sem furo de óleo for colocada impropriamente em uma posição onde o furo é necessário, esse diário não receberá lubrificação.

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Figure 6: O baixo fornecimento de óleo ou a fome de óleo não soa apenas mal, ele faz coisas ruins dentro do motor.

Outros tipos de erros de montagem também podem ser vistos. Se uma biela ou tampa do rolamento principal for instalada na posição errada, ou se um rolamento não for colocado com segurança, a lubrificação será insuficiente e causará falhas.

Procedimentos cuidadosos de instalação são, obviamente, críticos em todos os aspectos da construção do motor – erros descuidados são sempre caros.

Bearing Crush

O termo “esmagamento” refere-se à força externa criada pela parte do rolamento que se estende acima do furo da carcaça quando as metades do rolamento são colocadas no lugar. Esse material “extra” mantém o diâmetro externo dos rolamentos firmemente contra o furo da caixa quando o conjunto é torcido de acordo com a especificação.

Ao aumentar o contato superficial entre o furo do rolamento e o furo da caixa da biela, a trituração minimiza o movimento do rolamento, ajuda a compensar a distorção do furo e ajuda na transferência de calor.

Figure 7: Uma mistura muito rica ou soprada além do anel do pistão pode levar à diluição do óleo. Este dano pode ser visto aqui.

Em termos simples, esmagamento do rolamento é o que mantém o rolamento no lugar. Pense nisto como colocar 10 libras de algo em um saco de 5 libras. A aba tang ou locator na sela que se encaixa na sela é apenas para localizar o rolamento durante a montagem.

Quando o esmagamento está correto, as selas de rolamento ligeiramente elípticas se ajustam a um círculo perfeito quando estão torcidas no lugar. Desta forma, o virabrequim gira adequadamente.

No entanto, quando há esmagamento excessivo, a força compressiva adicional faz com que o mancal se projete para dentro das linhas de separação causando o aperto lateral.

Esmagamento excessivo pode ser o resultado de uma tentativa de reduzir o consumo de óleo, limando a tampa do mancal, montando as tampas do mancal muito apertadas, sobre-torquindo os fixadores ou, em alguns casos, usando muito poucos calços.

Por outro lado, um esmagamento insuficiente resultará em rolamentos que não são mantidos firmemente no furo, e permanecem livres para se moverem para frente e para trás dentro da carcaça.

Figure 8: O desgaste excessivo visto perto das linhas de separação das carcaças superior e inferior foi causado pelo deslocamento da tampa do rolamento. Isso resulta em contato metal-metal e deterioração por pressão excessiva.

Porque o contato entre o rolamento de volta e o furo da carcaça é necessário para o resfriamento, essa condição significa que a transferência de calor para longe do rolamento é impedida, resultando em superaquecimento e deterioração da superfície do rolamento.

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Esmagamento insuficiente pode ser causado pela tentativa inadequada de conseguir um melhor ajuste através do preenchimento das faces de separação, por sujeira ou rebarbas mantendo as tampas dos rolamentos abertas, torqueamento inadequado dos fixadores durante a instalação, dimensionamento inadequado do furo da caixa ou (se necessário) usando calços demais no processo de montagem.

Figure 9: Ocorre o percurso do filete se o raio do filete no canto de cada manivela for maior do que o necessário. As bordas do mancal podem, então, montar nesses filetes em vez de se encaixarem perfeitamente entre eles.

Outras Pistas para Falha do Mancal

– Áreas brilhantes serão vistas na parte de trás do mancal devido à sua fricção para frente e para trás. Em alguns casos, a descoloração pode ser vista quando o óleo tiver trabalhado entre as duas superfícies e queimado.

– A sobrecarga pode ser causada por erro do operador do veículo. O ralenti excessivo pode resultar em uma película de óleo que não suporta a carga necessária.

– A carga do motor pode distorcer o cárter e/ou o virabrequim, afetando a biela e/ou os rolamentos principais.

– A roldana quente, ou forçar cargas excessivas, pode igualmente afetar os rolamentos. A afinação do motor e as condições de operação devem ser sempre seguidas e os materiais de rolamento apropriados devem ser escolhidos para a aplicação.

Um veículo que vaza óleo tem a sua quota-parte de problemas. Mas, alguns proprietários de veículos que têm carros ou caminhões que não vazam óleo estão em uma situação ainda mais séria. Pelo menos o leaker avisa-o que precisa de óleo adicionado de vez em quando, com o óleo fresco mantendo os seus níveis.

O motor que parece estar sem fugas pode ser ignorado, no entanto, após um certo tempo, o óleo começa a degradar-se. Os ácidos no óleo atacam então a superfície de rolamento.

A selecção de rolamentos irá percorrer um longo caminho em direcção a uma construção bem sucedida do motor. E a verificação das folgas dos rolamentos montados para garantir que os rolamentos não estejam muito apertados ou muito soltos deve ser sempre feita como uma verificação final para garantir que as folgas de óleo estejam dentro da faixa desejada para o motor.

Figure 10: Quando há um esmagamento excessivo, a força compressiva adicional faz com que o rolamento se incline para dentro nas linhas de separação, causando o aperto lateral.

Atenção aos processos de usinagem e seleção de material na extremidade frontal deve ajudar a reduzir a chance de falha do rolamento na estrada. Mas se essas misteriosas falhas de rolamentos ocorrerem, você deve ser capaz de encontrar facilmente a causa.

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