apostila_reguladores_270709

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REGULADORES

DE

ROTAÇÃO

MECÂNICOS


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Módulos do Curso

• Introdução

• História do Regulador

• Conceito de Aproximação

• Conceito do Grau “P”

• Regulador

• Identificação do Regulador

• Regulador RQ

• Regulador RQV

• Regulador RQV-K

• Regulador RSV

• Características e Funcionamento

• Regulador mecânico tipo RQ

• Regulador mecânico tipo RQV

• Regulador mecânico tipo RQV-K

• Regulador mecânico tipo RSV

• Batentes da Haste de Regulagem

• Introdução

• Tipos de Batentes

• Rígido

• Móvel de partida para RQ

• Automático

• Tala de Aproximação

• Ao lado da bomba

• Plena Carga dependente da pressão de carga - LDA


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Introdução O regulador tem como função básica limitar a rotação do motor Diesel assegurando que seja respeitada a rotação máxima permitida pelo fabricante do motor. Outras funções do regulador são definidas de acordo com o tipo de aplicação no veículo, tais como: - manter rotações constantes;

- marcha lenta;

- todas as faixas de rotação entre marcha lenta e rotação máxima;

- plena carga.

História do Regulador No princípio, o modo de regulagem dos motores Diesel era produzido pelos próprios fabricantes de motor. Por razões econômicas, o conceito de fabricação passou a exigir que as bombas injetoras fossem fornecidas já com os reguladores montados. A partir de 1931 iniciou-se a fabricação em série do regulador de marcha lenta e rotação máxima por força centrifuga, e em seguida, do regulador de avanço, sendo este necessário, principalmente, para motores de tratores e barcos. O regulador de força centrifuga não era adequado para pequenos motores. Então, desenvolveu-se o regulador pneumático para atender a esta demanda. Este regulador possui a haste de regulagem ligada a um diafragma de couro, onde a depressão do coletor de admissão modificava sua posição, aumentando ou diminuindo o volume de óleo injetado. Em 1955 surge o regulador de mola tensora externa. A partir de então, diversas atualizações foram realizadas de acordo com as necessidades de cada veículo e conforme especificações das normas Euro (sobre Emissões de Poluentes). Conceito de Aproximação A aproximação não é um processo de regulagem, mas sim uma função de controle transmitida ao Regulador de Rotação. Esta função de controle tem objetivo de proporcionar um ótimo aproveitamento do ar existente no cilindro do motor. O início da aproximação acontece no ponto de plena carga. Ela é dimensionada para aproximar a curva de volume de óleo da bomba à curva de torque do motor. Isso fará com que se tenha um melhor aproveitamento da relação ar combustível e não se tenha um grande desprendimento de fumaça.


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Quando temos a aproximação causando o aumento do volume de combustível injetado, chama-se aproximação negativa e, quando a aproximação causar a diminuição do volume de combustível injetado, chama-se aproximação positiva.

Conceito do Grau “P” Cada motor possui uma curva característica de torque. Por sua vez, cada rotação possui um torque máximo. Quando o motor é aliviado da sua carga, a rotação pode ser elevada até um valor máximo determinado pelo fabricante do motor: de nv (rotação de plena carga) para nl (rotação de marcha lenta alta¹). ¹ Marcha lenta alta significa que a alavanca do acelerador está no seu curso máximo, a haste de cremalheira está em seu recuo e o motor está em alta rotação, porém sem carga. A rotação do motor aumentará na medida em que houver um maior alívio de carga. Este fenômeno chama-se Grau Proporcional ou Grau “P”. É possível se obter um comportamento mais estável do regulador através de um Grau “P” maior. O Grau “P” é dado em porcentagem (%), e para cada classe de aplicação existe uma faixa de trabalho ideal:

De 0 a 5% para grupo gerador de energia e motores estacionários. De 6 a 15% para veículos. Para calcular este valor utilizamos à seguinte formula. δ=nlo – nvo x 100% nvo Onde: Nlo = rotação superior sem carga Nvo = rotação superior de plena carga


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Faixa de trabalho ideal para o Grau “P”

Regulador Identificação do regulador A identificação do regulador consta na plaqueta de tipo e indica as principais características. RSV 500...1100 A 0 C 919R – Designação do regulador de rotação 908 – Código de fábrica Bosch 02 – Edições de tabelas de teste 393 2479 – Nº de cliente 00 – Código de modificações Gravações opcionais N – Limite de marcha lenta Q – Débito ajustado C – Grau P U – Grau da alavanca do acelerador

Cada Regulador de Rotação tem sua identificação própria, conforme abaixo: Regulador RQ


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Regulador RQV

Regulador RQV-K

Regulador RSV

Características e funcionamento dos Reguladores

Regulador Mecânico Tipo RQ Característica O regulador Mecânico Tipo RQ trabalha através da força centrífuga e tem como função regular a marcha lenta e a rotação máxima do motor. Saiba Mais! Peças de desgaste - Os componentes que mais se desgastam durante o funcionamento do regulador RQ são os conjuntos de alavancas, molas e juntas.


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Importante! Algumas falhas podem ser causadas por desgaste ou uso de componentes não originais, tais como: perda de potência, oscilações, vazamentos e até quebra do regulador. Funcionamento

Partida: Na partida a alavanca do acelerador está totalmente acionada e a haste de regulagem está no débito máximo. O motor é acionado e a alavanca do acelerador recua, (momento em que o motorista tira o pé do acelerador). A haste de regulagem caminha para a posição de marcha lenta.

Marcha lenta: Nessa posição, a força centrífuga está em equilíbrio com a mola de marcha lenta. No painel do veículo existe um botão onde o motorista deve ajustar a rotação de marcha lenta desejada.

Plena carga: Quando em carga parcial, o motorista pressiona o pedal do acelerador, o motor é acelerado. Após uma pequena elevação da marcha lenta os contrapesos apóiam-se no prato de mola, que recebe a carga das molas de rotação máxima. As molas permanecem nesta posição até que a rotação máxima seja atingida. Saiba Mais! Aproximação Positiva – Após a plena carga, o regulador precisa adequar a quantidade de óleo necessária à curva de torque do motor. A aproximação ocorre depois que a haste de cremalheira atinge o ponto de plena carga. A cápsula de aproximação do regulador RQ está localizada dentro dos contrapesos, entre o prato de mola interno e as molas de corte, podendo ser ajustada através de calços e dispositivo especial.

Final de corte: Quando a força centrífuga for maior que a força das molas de rotação, os contrapesos abrem e a haste de regulagem caminha em direção a posição de repouso.

Regulador Mecânico Tipo RQV Característica O regulador Mecânico Tipo RQV trabalha através da força centrífuga e tem como função regular todos os âmbitos de rotação, desde a marcha lenta até a rotação máxima do motor. Semelhante ao RQ, as molas também se encontram dentro dos contrapesos, no entanto, se movem continuamente para fora com o aumento de rotação. Os movimentos dos contrapesos centrífugos são transmitidos à haste de regulagem, por meio das alavancas dos contrapesos do pino de regulagem e da alavanca reguladora. Saiba Mais! Peças de desgaste - Os componentes que mais se desgastam durante o funcionamento do regulador RQV são: conjunto de alavancas, molas, pino de regulagem, eixo e juntas.


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Importante: Algumas falhas podem ser causadas por desgaste ou uso de componentes não originais, tais como: perda de potência, oscilações, vazamentos e até quebra do regulador. Funcionamento Partida: Com o motor parado, os contrapesos são empurrados em direção ao eixo. O pino de regulagem é levado em direção à tampa do regulador, vencendo a força da mola da alavanca basculante. A alavanca puxa a tala para baixo, para que no momento da partida, e com o acelerador em seu curso máximo, a haste de regulagem avance até a posição de partida. Marcha lenta: Soltando o pedal do acelerador, este voltará à posição de marcha lenta. A haste de regulagem também voltará à sua posição de marcha lenta e passa a ser controlada pelo regulador. Intermediária: Se o motor, em um regime qualquer de rotação ajustado através da alavanca do acelerador, sofrer aumento ou redução de carga, o regulador manterá constante a rotação ajustada, aumentando ou reduzindo o débito dentro do correspondente grau “P”. Rotação máxima: Quando o motor ultrapassa a sua rotação máxima, os contrapesos se abrem, a força centrifuga é maior que a força das molas, consequentemente, o pino de regulagem é puxado para dentro dos contrapesos. A haste de regulagem fica em posição de repouso. Se o motor estiver completamente sem carga, será atingida a rotação superior sem carga. Aproximação: Neste regulador, a aproximação encontra-se na tala da haste de regulagem.

Regulador Mecânico Tipo RQV-K Características O regulador Mecânico Tipo RQV-K trabalha através da força centrífuga e tem como função regular todas as faixas âmbitos de rotação desde a marcha lenta até a rotação máxima do motor. Sua principal diferença se encontra no ajuste do volume de óleo injetado em plena carga em função da variação de rotação. Placa K - Nos demais reguladores a aproximação se dá pela redução do volume de plena carga e pelo aumento de rotação, no modelo RQV-K o debito de plena carga tanto pode ser aumentado como diminuído em função da placa K.

Saiba Mais! Peças de desgaste – Os componentes que mais se desgastam durante o funcionamento do regulador RQV-K são: Placa K, pino de regulagem, conjunto de alavancas, molas, eixo e juntas.


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Importante! Algumas falhas podem ser causadas por desgaste ou uso de componentes não originais, tais como: perda de potência, oscilações, vazamentos e até quebra do regulador.

Funcionamento

Partida: Quando necessário, a alavanca de comando do regulador deve ser levada para a posição de rotação máxima. Em seguida, a alavanca basculante oscila por baixo do batente de plena carga e a haste de regulagem é conduzida para a posição de débito máximo proporcionando assim o débito de partida. Marcha lenta: Depois que o motor entrar em funcionamento, a alavanca de comando é recolhida para a posição de repouso. Neste momento, a força centrífuga está em equilíbrio com as molas de marcha lenta. O pino de comando (ou luva ou pino fixo) é puxado para dentro do grupo regulador e isso faz com que o garfo articulado (ou alavanca apalpadora) seja levemente elevado.

Plena carga em baixas rotações (aproximação negativa): Quando a alavanca do acelerador é deslocada de marcha lenta para plena carga, a peça corrediça se move para cima causando a elevação do garfo articulado. Isso faz com que o garfo encontre a placa K. À medida que a rotação vai aumentando, o pino de comando é cada vez mais levado em direção ao grupo regulador. Isso faz com que a alavanca guia (ou alavanca basculante) empurre a corrediça para cima. Quando isso acontece, o garfo articulado caminha pela placa “K” dosando o volume de combustível de acordo com a faixa de rotação que se está trabalhando. A aproximação negativa acontece do ponto mais baixo da placa “K” até o seu centro.

Débito de plena carga com rotações intermediárias (inversão da aproximação): Se a rotação continuar a aumentar, os contrapesos também irão continuam a se mover para fora, em função disso, a alavanca basculante deslizará ao longo da placa “K”.

Rotação máxima com carga (fim da aproximação positiva): Ao final da aproximação, quando é atingido o início da regulagem, a placa “K” encosta novamente no batente da carcaça. Se a rotação continuar subindo, começa a regulagem da rotação máxima (corte de combustível). Os contrapesos se movem mais para fora e a luva se desloca para dentro do grupo regulador. Consequentemente, a alavanca de guia oscila com o garfo articulado, e como o arrastador não tem mais curso de trabalho, o cilindro de comando passa a ser um ponto fixo e o garfo articulado é totalmente jogado para traz, trazendo junto com ele a haste de regulagem, com isso temos uma diminuição no volume de óleo injetado.

Regulador Mecânico Tipo RSV Característica O regulador Mecânico Tipo RSV trabalha através da força centrífuga e tem como função regular todas as faixas de rotação, desde a marcha lenta até a rotação máxima do motor. A


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grande diferença deste regulador para os demais modelos, é que o RSV possui apenas uma mola de regulagem no ajuste da rotação na alavanca de comando. O comprimento e o tamanho da mola se alteram de acordo com o torque que atua sobre a alavanca de tensão, causando um equilíbrio dos contrapesos na rotação desejada. Todos os movimentos da alavanca de comando são transmitidos para a haste de regulagem, e a mola de partida engatada na extremidade superior da alavanca de comando, posiciona automaticamente a haste de regulagem na posição de partida. Saiba Mais! Peças de Desgaste - Os componentes que mais se desgastam durante o funcionamento do Regulador RSV são: bucha guia, pino de mancal, conjunto de alavancas, molas e juntas. Importante! Algumas falhas podem ser causadas por desgaste ou uso de componentes não originais, tais como: perda de potencia, oscilações, vazamentos e até quebra do regulador. Funcionamento Partida: Com o motor parado, a mola de partida puxa a alavanca de comando, fazendo com que a haste de regulagem seja levada a posição de partida. A bucha de guia é empurrada em direção a bomba injetora, fazendo com que os contrapesos sejam fechados. Marcha lenta: Depois que o motor é dada a partida no motor, e o eixo da bomba começa a girar, a força centrifuga age sobre os contrapesos, fazendo com que eles se abram. Na medida em que os contrapesos se abrem, eles empurram a bucha guia em direção à tampa do regulador, isso faz com que a haste de regulagem seja puxada a posição de marcha lenta

Plena carga, média rotação e curso de aproximação: No momento em que o motorista acelera o veículo, a alavanca basculante é levada em direção a bomba injetora. Isso faz com que a mola de regulagem mova a alavanca de tensão em direção a bomba injetora. Montada na alavanca de tensão encontra-se a mola de aproximação que encosta na bucha guia antes da alavanca de tensão. A bucha guia faz os contrapesos se fecharem. Plena carga e rotação máxima: Nesta faz, a mola de aproximação já esta totalmente comprimida (fim do curso de aproximação), devido à abertura dos contrapesos, isso causa um ligeiro recuo da haste de regulagem em direção a parada. Plena carga, rotação máxima e início do corte: Na fase de plena carga a força centrifuga atuou totalmente sobre os contrapesos. Esta ação empurra a bucha guia contra a alavanca de tensão e move a haste de regulagem em direção a posição de parada. O objetivo é que o combustível injetado seja diminuído.


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Batentes da Haste de Regulagem

Introdução Em todos os reguladores é necessária a presença de um batente especial que tem como função limitar o curso da haste de regulagem nas condições de plena carga ou partida.

Tipos de Batentes

1 - Rígido O batente rígido do débito de partida se torna necessário em reguladores “RQ” que possuem uma baixa rotação de marcha lenta. Quando o motor está em funcionamento o débito adicional de partida é suprimido pelo regulador e não permitindo a liberação de fumaça em excesso.

2 - Móvel de partida para RQ Durante o momento da partida, quando o pedal do acelerador estiver totalmente acionado, o pino de encosto irá atuar sobre a força da mola proporcionando o volume de débito de partida ajustado. A mola do batente de débito atuará sobre a mola de marcha lenta, fazendo com que a haste de regulagem retorne mais rapidamente para a posição de marcha lenta.


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3 - Automático Quando o motor estiver parado, as molas dos contrapesos irão sobrepor-se à mola da alavanca basculante que, por sua vez empurrará a tala de encosto com ressalto de batente de plena carga para baixo (observe as setas).

No momento de partida do motor, a haste de regulagem pode ser conduzida até a posição de partida pelo acionamento total do acelerador (observe a figura “a”).

Após a partida do motor, os contrapesos se abram ligeiramente fazendo com que o pino de arrasto se desloque da alavanca basculante. Assim, a mola posicionada nas costas da alavanca basculante irá empurrá-la para a frente. O braço longo da alavanca fará com que ela se mova para cima, e a tala da haste de regulagem limitará o débito máximo durante o funcionamento do motor (figura “b” ).

4 - Tala de Aproximação Existe também em algumas aplicações um modelo de tala com aproximação interna, utilizado em reguladores “RQV”. Esse modelo permite apenas o ajuste do início do curso da aproximação.


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5 - Ao lado da bomba. Existem também batentes de partida que são posicionados ao lado da bomba injetora. Em geral, eles ajustam o débito máximo de partida admissível, porém podem ser encontradas aplicações onde se ajusta neste dispositivo o débito máximo de plena carga.

6 – Plena Carga dependente da pressão de carga (LDA) Este modelo de batente é geralmente aplicado em veículos com motores turbinados, em que o volume do débito de plena carga é adequado a pressão de admissão e o débito de marcha lenta possui outra característica de dosagem. Este dispositivo se faz necessário para que o desprendimento de fumaça seja o menor possível. Podem ser encontrados diferentes modelos de LDA, frontal (fixado na bomba), traseiro (fixado no regulador), e superior (montado em reguladores RSV), no entanto, a sua concepção é bastante parecida em todos modelos. Entre a carcaça, parafusada no regulador ou na bomba, e a tampa do LDA é inserido um diafragma de fechamento perfeito. Na tampa do LDA encontra-se uma tubuladura de ligação para a pressão de admissão. Por baixo do diafragma há uma mola de pressão. Esta mola apóia-se no lado oposto de uma bucha guia que fica rosqueada na carcaça. A tensão prévia da mola de pressão pode ser modificada dentro de limites definidos em uma bancada de regulagem Bosch.


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Com o diafragma é montado um pino que possui uma ranhura transversal em sua extremidade inferior. Essa ranhura deve caminhar sobre um guia que se encontra fixada na carcaça do regulador. Quando a pressão é aplicada sobre o diafragma, o pino se move contra a mola de pressão, fazendo com que a tala libere mais curso à haste de regulagem. Este curso deve ser liberado aos poucos de acordo com o aumento da pressão, para que não aconteça o desprendimento de fumaça. Com isso se consegue uma condição de queima mais precisa.

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