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Componentes de acionamento de correiaTécnicaDiagnóstico de danos

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Índice

Página

1 Acionamentos de correia em automóveis 41.1 Acionamento de controlo 51.2 Acionamento de agregado 6

2 Rolos tensores e de desvio na transmissão de correia 72.1 Rolos tensores no acionamento de controlo 82.2 Unidades tensoras no acionamento de agregado 9

3 Polias de roda livre 133.1 Características técnicas 143.2 Estrutura das polias de roda livre 153.3 Funcionamento 173.4 Conservação e manuseamento das polias de roda livre 193.5 Verificação das funções 20

4 Bomba de água 214.1 Circuito de refrigeração 214.2 Estrutura e função 224.3 Termóstato 24

5 Diagnóstico de danos 255.1 Correia dentada 255.2 Correia de nervuras trapezoidal 295.3 Rolos tensores e de desvio 325.4 Bomba de água 35

6 Assistência técnica 38

Índice

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1 Acionamentos de correia em automóveis


Os acionamentos de correia em automóveis têm duas funções: O controlo das válvulas – também designado por acionamento de controlo – é assumido por uma correia dentada, que transmite o movimento rotativo da cambota, por ligação positiva, para a(s) árvore(s) de cames na relação 2:1, proporcionando assim a interação temporalmente sintonizada entre si (tempos de controlo) entre o movimento do êmbolo e o controlo da válvula.

A segunda função de uma transmissão de correia é o acionamento dos agregados adicionais – também designado por acionamento de agregados – como p. ex. gerador, bomba de líquido refrigerante, bomba auxiliar da direção ou compressor climático. Esta função per-tencia antes às correias trapezoidais, que transmitia o binário da cambota, por ligação de força, para o gerador e a bomba de líquido refrigerante.Uma vez que os automóveis modernos requerem cada vez mais eletrónica e conforto, frequentemente já não chega uma correia trapezoidal para o acionamento do gerador mais forte e dos restantes agregados, como compressores climáticos ou bomba auxiliar da direção. Aqui faz-se uso da correia de nervuras trapezoidal, com a qual são possíveis raios de enrolamento mais pequenos e, por conseguinte, maiores relações de transmissão. Os agregados dispostos em espaços apertados podem ser acionados pelo lado dianteiro e traseiro da correia de nervuras trapezoidal.

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1.1 Acionamento de controlo

A correia dentada é de plástico, sendo reforçada no tirante por um fio de fibra de vidro (anteriormente fio de arame) e nas suas partes de trás por tecido de poliami-da. Uma camada intermédia resistente à temperatura proporciona uma boa interação dos materiais.Os dentes são igualmente reforçados por poliamida,para os proteger do desgaste. Uma vez que as correias dentadas passam sem lubrificação, o espaço onde trabalham – ao contrário do que na correia de controlo – não tem de estar vedado para fora. Para isso basta uma simples cobertura de plástico para proteger contra a sujidade e corpos estranhos.

Características dos sistemas de acionamento correias dentadas:• Ligam a cambota à/s) árvore(s) de cames do motor de

combustão• Podem também transmitir potência de acionamento

para a bomba de injeção e água• Acionam veios de compensação ou intermédios• Podem estar divididos em um, dois ou mais aciona-

mentos individuais

Vantagens de modernos sistemas de acionamento de correia dentada:• Elevada precisão dos tempos de controlo em toda a

vida útil• Longa vida útil, funcionamento silencioso• Funcionam a seco, não requerem alimentação de óleo• Construção compacta• Baixa fricção• Elevado grau de eficácia

Roda da cambota

Rolo de desvio

Bomba da água(opcional)

Rolo tensor

Correia dentada

Rodas da árvore de cames

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1 Acionamentos de correia em automóveis 2 Rolos tensores e de desvio no acionamento da correia

1.2 Acionamento de agregados

Os sistemas de acionamento de agregados podem estar divididos em um, dois ou mais acionamentos individu-ais, mas em geral são concebidos como um “Acionamen-to de serpentina”. O acionamento é realizado através de uma correia de várias nervuras (correia de nervuras trapezoidal) com perfil PK, cuja tensão é adaptada, por meio de um sistema de tensão de correias mecânico ou hidráulico, aos respetivos esforços. Os rolos de desvio tratam proporcionam os necessários ângulos de desvio nos agregados adicionais. Podem ser também utilizados como rolos de acalmar para evitar oscilações do trans-portador (colisão).

Vantagens dos modernos sistemas de acionamento de agregados:• Acionamento de deslizamento otimizado dos agrega-

dos secundários• Elevada vida útil• Funcionamento silencioso• Construção compacta• Assistência técnica simples

Uma correia de nervuras trapezoidal faz o trabalho mais pesado. Tem de assegurar que o binário do motor é transmitido pela cambota, sem deslizamento, a todos os agregados adicionais.

Gerador

Cambota

Bomba da águaSistema detensão correias

Bomba auxiliar direção

Compressor climático

Correia nervuras trapezoidal

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1 Acionamentos de correia em automóveis 2 Rolos tensores e de desvio no acionamento da correia

2 Rolos tensores e de desvio no acionamento da correia

Os rolos tensores e de desvio são utilizados tanto nos acionamentos de controlo como de agregados. Os rolos tensores transmitem a força do tensor da correia para as correias e asseguram uma tensão constante da correia.Os rolos de desvio são utilizados para alterar a evolução da correia de acordo com os agregados secundários existen-tes, ou são utilizados como rolo de acalmar para controlar possíveis oscilações da correia no caso de comprimentos do transportador demasiado compridos. Os rolos tensores e de desvio são compostos por um disco de rolamento me-tálico ou plástico, no qual está incorporado um rolamento esférico de nervuras de um ou duas fi las. Podem ter super-fícies de rolamento lisas ou perfi ladas. Após a fi xação do rolo, é aberta uma tampa protetora de plástico. Podem ser utilizadas também tampas protetoras metálicas especial-mente formadas para proteger o alojamento dos rolos de desvio. São utilizadas aparafusadas com o rolo de desvio.

Rolamentos esféricos de nervuras de uma fi la• São rolamentos esféricos modifi cados, que funcionam

mais calmamente• São concebidos alargados e oferecem mais volume de

massa lubrifi cante• Têm uma capacidade superior à dos rolamentos de

catálogo equiparáveis• Os rolos de plástico distinguem-se por uma estriagem no

anel exterior como proteção contra rotação

Rolamentos esféricos de nervuras de duas fi las• Suportam elevados esforços• São concebidos alargados e oferecem mais volume de

massa lubrifi cante• Os rolos de plástico distinguem-se por uma estriagem

no anel exterior como proteção contra a rotação

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Vantagens dos rolos tensores e de desvio:• Possibilitam um layout do acionamento da correia indivi-

dualmente otimizado• Estão adaptados a cada caso de aplicação• Têm apenas uma baixa perda de massa lubrificante• São silenciosos

• São resistentes às influências da temperatura e do am-biente

• Oferecem, graças à estriagem, uma união positiva entre o anel exterior e o disco de rolamento de plástico

cote de molas integrado proporciona uma tensão da correia dentada quase constante e amplamente independente da temperatura e da carga ao longo da vida útil.Outra vantagem dos rolos tensores automáticos é o amor-tecimento possível das oscilações da correia indepen-dentemente do estado de funcionamento. Deste modo, é possível manter a tensão da correia dentada muito baixa e otimizar o nível de ruídos, bem como, a vida útil.


Rolos tensores e de desvio

2.1 Rolos tensores no acionamento de controlo

Um fator importante para o funcionamento perfeito é a tensão da correia dentada. Tem de assegurar, durante toda a vida útil, a manutenção da ligação positiva, pois basta o sal-to de um dente para alterar os tempos de controlo, podendo causar – sobretudo nos motores a Diesel – o “embate” das válvulas com o êmbolo, danificando assim o motor. Em longos períodos de funcionamento, a correia dentada alonga-se um pouco devido ao esforço de tração devido à cambota e às oscilações da temperatura condicionadas pelo funcionamento, o que desloca os tempos de controlo na direção “tarde”, uma vez que a árvore de cames da cambota segue mais fortemente. As oscilações de temperatura

condicionadas pelo funcionamento causam igualmente o alongamento ou encurtamento da correia. Por isso, os rolos tensores da geração mais recente têm uma „faixa de regula-ção”, na qual compensam estas diferenças de comprimento automaticamente. Porém, deve verificar e, se necessário corrigir, a função dos rolos tensores ou a tensão da correia dentada durante a inspeção. Nos tensores da correia den-tada distingue-se primeiramente entre as versões manuais, semiautomáticas e automáticas. Nos rolos tensores manuais é ajustada a tensão da correia dentada definida pelo fabri-cante à temperatura ambiente e reajustada, se necessário, e, intervalos de verificação prescritos.

Vantagens dos rolos tensores manuais:• Construção compacta

Desvantagens dos rolos tensores manuais:• A tensão da correia tem de ser manualmente ajustada• As oscilações de temperatura, mudança de carta e alon-

gamento da correia dentada condicionada pela idade não são compensadas

Nos rolos tensores semiautomáticos, é igualmente ajustada a tensão da correia dentada definida pelo fabricante à temperatu-ra ambiente. Através de uma mola com força de mola prede-finida, o alongamento da correia dentada é adicionalmente compensado. É, porém, necessário eventualmente reajustar em intervalos de verificação prescritos a tensão da correia dentada.

Vantagens dos rolos tensores semiautomáticos:• As oscilações de temperatura, mudança de carta e alon-

gamento da correia dentada condicionada pela idade são compensadas

Desvantagens dos rolos tensores semiautomáticos:• A tensão da correia tem de ser manualmente ajustada

Os rolos tensores automáticos da correia dentada tensionam automaticamente a correia dentada após a montagem. O pa-

Versões

Mola do braço

Rolo tensor

Excêntrico trabalho

Excêntrico ajuste

Rolamento desliz.

Disco ajuste

Placa base

Excêntrico duplo

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Vantagens dos rolos tensores automáticos:Os sistemas tensores automáticos estão equipados com um amortecimento mecânico adicionalmente integrados. Eles:• tensionam a correia dentada durante a montagem,• compensam as tolerâncias de produção (diâmetro, posi-

ções, comprimentos da correia),• mantêm a força da correia constante (através da tempe-

ratura, carga e vida útil),• amortecem a dinâmica de funcionamento da correia

independente do estado de funcionamento,• impedem saltos da correia dentada,• possibilitam uma otimização do nível do ruído através do

ajuste melhorado da necessária força de pretensão da correia,

• aumentam a vida útil do sistema

O excêntrico duplo – ver página 8 – separa a função de tensão dinâmica da compensação de tolerâncias e pode ser adaptada com exatidão aos requisitos dinâmicos do acionamento da correia dentada.

O excêntrico simples simplifica a montagem do sistema de tensão na linha de montagem dos motores e previne erros de ajuste.

Disco frontal

Rolo tensor

Mola do braço

Rolamento desli

Perno central

Placa base

Excêntrico

Excêntrico simples

2.2 Unidades tensoras no acionamento de agregados

Para evitar deslizamentos e oscilações de correia, nos sistemas de acionamento de agregados a tensão das correias de nervuras trapezoidais é tão importante como a tensão das correias dentadas no sistema de aciona-mento de correias dentadas. Podem ser equipadas com dois tipos de sistemas tensores.

Através da unidade tensora de correias, são compensa-das as tolerâncias dos componentes de acionamento, a sua dilatação térmica, bem como, o comprimento da correia.

A força de pretensão da correia é automaticamente ajus-tada na montagem e assistência técnica, ao contrário do que acontece no tensor de correias de ajuste mecânico, e mantém-se quase constante ao longo de toda a faixa de temperatura do motor e toda a vida útil.

Vantagens de sistemas de acionamento de correia com unidades tensoras automáticas:• Reduz-se o pico de força na dinâmica da correia• Reduz-se o deslizamento, o ruído e o desgaste da correia

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Unidades tensoras de correia mecanicamente amortecidas

Unidade tensora de correia hidraulicamente amortecidas, p. ex.

Unidades tensoras de correia mecanicamente amortecidas, p. ex.

Tensor de correia com vedação de bielaTensor de correia com vedação de fole

Tensor cónicoTensor de braço curtoTensor de braço comprido

As unidades tensoras de correis mecanicamente amor-tecidas produzem a necessária pretensão da correia por meio de uma mola de braço ou rotativa.

O amortecimento é por fricção mecânica. No caso de tensores de braço comprido e tensores de braço curto,

o elemento amortecedor é composto por um disco de fricção plano. Nos tensores cónicos, o amortecimento é feito com cone de fricção como elemento amortecedor.

O espaço da construção existente determina sobretudo a seleção do tipo de tensor de correia mecânico.

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Função das unidades tensoras de correia mecanicamente amortecidas

Pretensão da correia• O binário da mola do braço produz a necessária força

de pretensão da correia através do braço de alavanca

Amortecimento• O pacote de amortecimento (mola e disco/cone de

fricção) é pretensionado pela força axial da mola• Quando o braço de alavanca se desloca, ele ativa

um movimento relativo no pacote de amortecimento, produzindo fricção e amortecimento

A força de pretensão da correia e o amortecimento são adaptados a cada caso, independentemente um do outro.

Unidades tensoras de correia mecanicamente amortecidas

1

2

3

4

5

6

1 Rolo tensor2 Mola do braço3 Alavanca4 Rolamento de deslize5 Disco de fricção e revestimento de fricção6 Placa de base7 Cone de fricção com vedações8 Cone interior

Tensor de braço curto

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8

1

2

3

6

Tensor cónico

Tensor de braço comprido

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2 Rolos tensores e de desvio no acionamento da correia 3 Polias de roda livre

Unidades tensoras de correiahidraulicamente amortecidas

Os tensores de correia hidraulicamente amortecidos pretensionam a correia, por meio da mola de pressão no elemento hidráulico, por cima da alavanca e o do rolo tensor.O amortecimento é executado de modo direciona-do e proporcional à velocidade através do elemento hidráulico (amortecimento de intervalo de fugas). O amortecimento direcionado permite controlar também acionamentos de correia dinamicamente mais exigentes (funcionamento “irregular” do motor, p. ex. Diesel). Permite ainda uma melhor otimização da força de pre-tensão.

O espaço de construção e as condições de utilização determinam a seleção do tensor de correia hidráulico.

Função das unidades tensoras de correia hidraulicamente amortecidas

• O elemento hidráulico é comprimido, de modo a pressio-nar o óleo para fora da câmara de alta pressão, através do intervalo de fugas – o resultado é o amortecimento

• A válvula de retorno separa a câmara de alta pressão do reservatório, para assim determinar claramente o sentido do fluxo do óleo (amortecimento direcionado)

• Se o elemento hidráulico for separado, o óleo é poste-riormente aspirado do reservatório para a câmara de alta pressão, através da válvula de retorno

• A força de tensão e amortecimento são encaminhadas para a correia através da alavanca e do rolo tensor

• A força tensora pode ser adaptada através da seleção da mola de pressão e da relação da alavanca

• O amortecimento é ajustado pelo intervalo de fugas ➜Quanto menor o intervalo de fugas, maior é a força amortecedora


Fole vedante(apenas navedação de fole)

Olhal superior

Êmbolo

Mola de pressão

Reservatório/óleo

Câmara Alta Pressão/óleo

Válvula retorno

Olhal inferior

Fole proteção. (apenas navedação de biela)

Vedação de biela

Guia de biela

Unidades tensoras de correia hidraulicamente amortecidas

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2 Rolos tensores e de desvio no acionamento da correia 3 Polias de roda livre

Os estados de funcionamento do motor – Ignição e Compressão – causam nos motores de combustão um aceleramento e desaceleramento da cambota. Surgem, assim, na cambota irregularidades de rotação, que o acionamento de correia transmite a todos os agregados do motor. Na Ignição “1” a cambota é acelerada, na Com-pressão e no ritmo de saída “2” é desacelerada.

Num motor de 4 cilindros, a frequência da irregularidade da rotação corresponde à segunda disposição de rota-ções do motor, ou seja, duas ignições por rotação. Varia, assim, por exemplo, a rotação de um motor Diesel com 40% de irregularidade de rotação a uma rotação média de 800 rpm entre 640 e 960 rpm com uma frequência de 26,7 Hz.

Isto faz com que as massas rotativas no acionamento de agregados sejam aceleradas e desaceleradas. Deste modo, podem ocorrer reações indesejadas no aciona-

mento de agregados, que se expressam por exemplo em comportamentos de ruídos não aceitáveis, elevadas forças tensoras e de correia, fortes oscilações de correia e desgaste precoce da correia.

Cada um dos agregados dentro do acionamento de agregados influencia o comportamento do acionamento de modo diferente. Sendo o gerador o componente com a mais alta inércia de massas, exerce a maior sobre o acionamento de agregados. Além disso, a continuamen-te crescente necessidade de potência elétrica exige ge-radores cada vez mais potentes com binários de inércia de massa normalmente mais altos e, por conseguinte, uma influência mais intensa sobre o acionamento de correia. Para desacoplar o gerador das irregularidades de rotação da cambota, é por isso hoje em dia utilizado uma roda livre de gerador (OAP – overrunning alternator pulley ou OAD – overrunning alternator decoupler).

3 Polias de roda livre

Causa das irregularidades de rotação na cambota

1 2

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3.1 Características técnicas

Polias de roda livre

• são unidades estruturais compostas por: ➜ polia massiva com perfil de correia de nervuras trapezoidal, ➜ unidade de roda livres de casquilho com dois rolamentos de apoio radiais (OAP) ou unidade de roda livre de torção amortecida com rolamentos de deslize (OAD),

➜ anel interior com furo de centragem para o moente do veio do gerador e dentado de entalhes para a transmissão do binário de aperto na montagem sobre o veio gerador,

➜ vedações no lado do gerador e frontal, ➜ tampa protetora no lado frontal,

• desacoplam o gerador nos motores de combustão das irregularidades de rotação da cambota e reduzem, assim, a influência da massa do gerador sobre o acionamento de correia:

➜ o gerador é, assim, acionado pelas peças de acelera-ção positivas das oscilações rotativas da cambota,

• não têm frequências próprias,• reduzem as forças tensoras e as vias dos tensores,• otimizam o comportamento do ruído em vazio, bem como,

no modo de arranque e paragem,• previnem o possível deslize da correia ao ligar com a

máxima carga,• não se podem soltar do veio do gerador durante o funcio-

namento ao contrário das polias rígidas (auto-aperto).

Polias de roda livre no gerador:

• Desacopla o gerador das irregularidades de rotação da cambota de um motor de combustão

• Acalma as oscilações de correia• Reduz o nível da força no acionamento de correia• Melhora o comportamento de ruído no acionamen-

to de correia• Aumenta a rotação média do gerador na área da

rotação em vazio• É produzido por um sistema modular que contém

as características de desacoplamento padrão

A polia de roda livre ésobretudo utilizada:

• em motores a gasolina e diesel,• com rotações em vazio reduzidas,• com maior nível de ruído em vazio,• em geradores com elevado binário de inércia de

massas.

Princípio do sistema modular da unidade de desacoplamento padrão

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3.2 Estrutura das polia de roda livre

Estrutura OAP

• Polia com perfi l de correia de nervuras trapezoidal• Unidade de roda livre duplamente alojada• Anel interior metálico• Vedação de lábio de ambos os lados• Superfície da polia protegida contra corrosão

Um OAP é composto por polia, unidade de roda livrecom rolamentos de apoio radiais integrados e casquilho interior com perfi l de rampa, anel interior com dentado de entalhes, vedação de elastómero, disco de arranque com vedação de lábio e tampa protetora de plástico. O anel interior e a polia são produzidas com tensão e são adaptadas à geometria desejada. Através da folga axial, a pista da correia ajusta-se automaticamente.

Isto melhora decisivamente o comportamento de ruído da correia que entra no perfi l, uma vez que a correia não é forçosamente guiada na roda de acionamento do gerador. O orifício das polias de roda livre é concebido de modo a não necessitar de alterações na ponta do veio do gerador. O anel interior é fi xado no veio por uma rosca fi na. O dentado de entalhes serve para transmitir o binário de aperto. Uma tampa protetora cobre a unidade de roda livre no lado frontal e protege-a contra a sujidade e água de salpicos. A superfície visível da polia tem uma camada anticorrosiva.

Estrutura OAD

• Rolamentos esféricos• Acoplamento• Rolamento deslizante• Mola de torção• Anel exterior com via de rolamento perfi lada• Tampa protetora

Um desacoplador de gerador (também designado De-coupler) é uma polia de gerador, que aciona “suavemen-te“ o gerador de corrente trifásica por meio de uma mola de torção. Ele absorve as irregularidades de rotação e impede, assim, as oscilações de binários, que reduzem as forças dinâmicas nos pontos de rolamento dos com-ponentes dentro do acionamento de agregados.

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3 Poleas libres de alternador

Dependendo do conceito de acionamento de agregados e do nível de esforço do motor, bem como, dos agregados secundários, a aceleração e desaceleração das massas dos agregados pode causar reações indesejadas no acionamento.

Estas expressam-se, por exemplo, num comportamento de ruído não aceitável, elevadas forças do tensor e da correia, maiores oscilações da correia e desgaste precoce da correia.

A representação na Figura 1 mostra o movimento da correia no acionamento de agregados em condições de serviço sem roda livre do gerador. As fortes oscilações “S” causam frequentemente ruídos no acionamento da correia. Uma correia oscilante produz elevadas forças “F”, que agem sobre todos os componentes no aciona-mento de agregados secundários e causam um maior desgaste. Entre outras coisas, é reduzida a vida útil da correia e o tensor pode romper.

A utilização de uma roda livre do gerador reduz as oscilações “S” da correia (representação na Figura 2) e poupa, assim, os componentes do acionamento de agregados secundários. O comportamento do ruído do motor é melhorado.

Efeitos no acionamento de agregados

Figura 1

Figura 2

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O efeito de desacoplamento resulta da energia cinética do rotor do gerador, que ultrapassa a polia desacelerada pela correia. Este efeito ocorre sobretudo nas rotações de motor até aprox. 2.000 rpm. Depende fortemente do esquema de acionamento, do tamanho das oscilações de rotação da cambota, da elasticidade da correia e do esforço elétrico do gerador, bem como, da sua inércia de massas.

Durante a mudança de velocidade (caixa de velocidades) o veio do gerador é igualmente desacoplado da rotação do motor descendente. Evitam-se assim ruídos pelo deslize da correia. O gerador é travado pela corrente de saída. Por isso, com o crescente esforço do gerador, reduz-se ligeiramente a rotação diferencial entre o veio do gerador e a polia. Mantém-se, porém, o efeito de otimização graças à roda livre.

3.3 Funcionamento

Influência da polia de roda livre sobre a rotação do gerador

Dínamo,sem esforço

Rota

ção

ao ra

lent

iRo

taçã

o ao

rale

nti

Dínamo,carga = 90 A

Dínamo

Dínamo

Roda de acionamento

Roda de acionamento

Rotação do motor: 500 rpm

0 0,2 0,2 seg.

Rotação do motor: 500 rpm

0 0,2 0,2 seg.

rpm

1.500

1.300

1.100

rpm

1.500

1.300

1.100

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3.3 Funcionamento

Medições no motor de combustão

As medições exemplificativas das forças dinâmicas no acionamento de agregados mostram as vantagens da polia de roda livre relativamente a soluções com polias rígidas. A força da correia foi medida no rolo de desvio e caminho do rolo tensor da correia.

A força da correia varia de acordo com a sequência de ignição entre a força superior e inferior. A polia de roda libre permite descer as forças máximas nesta medição de 1.300 N para 800 N.

Além disso, as forças mínimas aumentam ligeiramente. Deste modo, evita-se o perigo de deslize da correia. As amplitudes de oscilação do tensor da correia reduzem--se neste exemplo de 8 mm para 2 mm. Isto permite esforçar um pouco menos as correias.

Força de aperto no rolo de desvio e caminho do veio tensor – medida num motor diesel de quatro cilindros

Ponto de mediçãoRolo tensor

Ponto de mediçãoRolo de desvio

Polia deroda livre

Força de aperto no rolo de desvio

sem roda livrecom roda livreForça superior

Força inferior

sem roda livre com roda livre

1.400N

1.200

1.000

800

600

400

200

8mm

6

4

2

Caminho do rolo tensor

700 800 900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500 Rotação da cambota rpm

700 800 900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500 Rotação da cambota rpm

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3.4 Conservação e manuseamento das polias de roda livre

As polias de roda livre têm de ser cuidadosamente trata-das antes e durante a montagem. A sua função depende também do cuidado na montagem.

Conservação

Conservar produtos:

➜Na embalagem de compra ➜ Em espaços secos e limpos com temperatura constante ➜Numa humidade relativa do ar máx. de 65%

A capacidade de armazenamento é limitada pela resistência da massa lubrificante. As polias de roda livre só podem ser retiradas da embalagem de compra pouco antes da mon-tagem. Se os produtos forem retirados de uma embalagem coletiva com conservação a seco, a embalagem tem de ser fechada logo a seguir. A fase de vapor protetora, resultante do papel VCI, só fica preservada na embalagem coletiva fechada.

Desmontagem

A polia de roda livre é desmontada, em função da situa-ção de montagem no automóvel, com uma das ferramen-tas abaixo apresentadas.

Montagem

A polia e o anel interior da polia da roda livre são com-postos por peças rotativas em aço de corte rápido e não endurecido. Para evitar pontos de embate, sobretudo no perfil Poly-V, é preciso ter cuidado no manuseamento.

O binário de aperto para a fixação da polia de roda livre no gerador tem de ter pelo menos 80 Nm até no máximo 85 Nm.

A força de união da tampa protetora que engata por fora ou por dentro tem aprox. 10 N. A tampa pode ser facilmente montada à mão e comprovou a sua eficácia em diferentes aplicações de série. As tampas protetoras só podem ser usadas uma vez, pois podem ser danifica-das na desmontagem. Não é permitido o funcionamento da polia de roda livre com ou sem tampas protetoras danificadas devido a uma vedação insuficiente.

Conjunto de ferramentas INA de doze peças (art. n.º 400 0241 10) para OAP e OAD

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3.5 Verifi cação de funções

Características na verifi cação de uma polia de roda livre do gerador (OAP):

Características na verifi cação de um desacoplador de gerador (OAD):

Para desmontar e/ou verifi car o OAP ou OAD, tem de esco-lher o respetivo adaptador do conjunto de ferramentas. Para facilitar a verifi cação com o adaptador, recomenda-se usar uma ferramenta adequada.

Com isto consegue-se um maior efeito de alavanca. Com uma mão, envolve-se o anel exterior da polia de roda livre, com a outra roda-se a ferramenta.

Nota:Algumas polias de roda livre possuem uma rosca à es-querda em vez de à direita. Nestas, as funções descritas são exatamente ao contrário.

Atenção:Se, na verifi cação, detetar que uma das duas funções não está a ser garantida, tem de trocar o OAP/OAD!

• No sentido anti-horário, a ferramenta bloqueia direta-mente e não pode ser rodada

• No sentido anti-horário, sente-se uma força de de mola que se nota a subir

• No sentido horário, a ferramenta pode ser rodada sem restrições com uma ligeira resistência

• No sentido horário, a ferramenta pode ser rodada sem restrições com uma ligeira resistência

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4 Bomba de água

4 Bomba de água

4.1 Circuito de refrigeraçãoDurante o funcionamento, os motores de combustão pro-duzem, para além da energia de movimentação desejada, também muita energia térmica. O calor excessivo daí resul-tante poderia destruir os componentes individuais do motor, como p. ex. os êmbolos, as válvulas ou a cabeça do cilindro.

Para evitar isso, os motores têm de ser arrefecidos. Nos modernos motores de combustão isto acontece quase ex-clusivamente por líquido em forma de água. Por isso, fala-se também na chamada refrigeração de água ou de líquido.

Uma vez que a água, a baixas temperaturas, congela e poderia fazer rebentar o bloco do motor, é adicionado um anticongelante (p. ex. monoetilenoglicol). Fala-se, por isso, também em mistura de líquido refrigerante.

Além disso, a proteção contra o congelamento aumenta o ponto de ebulição da mistura de líquido refrigerante para proteger contra o sobreaquecimento. Forma-se uma camada de proteção em todo o sistema de refrigeração, que impede depósitos condicionados pela água de calcário e corrosão.

Por isso, é particularmente importante utilizar o anticonge-lante autorizado pelo fabricante de automóveis na relação de mistura correta. A ideal relação de mistura entre a água e o anticongelante é normalmente 1 : 1.

Para além da mistura de anticongelante, pertence a estes importantes componentes individuais deste sistema de refrigeração, a bomba que aciona o líquido refrigerante pelo sistema, e o termóstato que regula a transição do circuito pequeno par ao grande.

Estrutura e funcionamento do circuito do líquido refrigerante

Permutadorde calor

Corrente de ar

Termóstato

Válvula aquecimento (opcional)

Ventiladorlíq. refr.

Bomba líquidorefrigerante

Ventiladorrefrigeração

Motor

— líquido refrigerante aquecido— líquido refrigerante arrefecido

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4 Bomba de água

4.2 Estrutura e função

A bomba de água proporciona uma circulação do líquido refri-gerante no circuito de refrigeração. Assegura-se, assim, uma dissipação regular de calor para fora do motor e a alimentação do circuito de aquecimento com líquido refrigerante quente. A bomba de água pode estar integrada no acionamento de agregados secundários ou no acionamento de controlo. No primeiro, ela é acionado por meio de correias trapezoidais ou correias de nervuras trapezoidais.

Dependendo da aplicação, a bomba pode estar equipada com ou sem polia. Esta pode ser perfi lada ou plana, dependendo se é a frente ou a traseira da correia que corre sobre o rolo.As bombas de água integradas no acionamento de correia têm uma polia plana ou adaptada ao perfi l de correia denta-da. Também aqui o lado de acionamento da correia dentada é importante.

Roda de pás

A roda de pás é um dos componentes principais de uma bomba de água. Os respetivos planeamento e construção permitem uma elevada potência e efi ciência – reduzindo o risco de formação de bolhas de vapor, a chamada cavitação.

O próprio material utilizado no fabrico das pás influen-cia a capacidade de desempenho de uma bomba. Até há poucos anos, utiliza-se predominantemente ferro fundido e aço para as rodas de pás.Nas modernas bombas de água, a roda de pás é em plástico.

Isto reduz o peso da roda de pás e, consequentemente, minimiza o esforço de carga e previne o aparecimento de cavitação.

Rolamento de bombas de água

Os rolamentos de bombas de água são rolamentos de duas fi las e, ao contrário dos habituais rolamentos de duas fi las, não têm um anel interior, mas sim vias de rolamento que são diretamente integradas no veio. Daqui resulta mais espaço de construção para os rolamentos, aumentando as-sim a capacidade específi ca de carga do que nas soluções com tradicionais rolamentos individuais.

Além disso, neste tipo de rolamento é possível combinar de modo económico as fi las de esferas e de rolos. Deste modo, num reduzido espaço de construção tem-se uma grande largura de banda na capacidade de carga.

Rodas de pás de plástico

Rolamento de bombas de água com esfera/rolamento esférico

Bomba de água

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Vedação

A vedação entre o cárter do motor e a bomba de água é realizada por uma vedação de papel, um o-ring ou em muitos casos também por uma massa vedante de silicone.

Na vedação de papel e o-ring deve prescindir-se da utilização de massa vedante, uma vez que a própria vedação é feita pelas juntas. Nos motores, nos quais é utilizada de série massa vedante de silicone, a massa vedante deve ser utilizada com moderação. Além disso, é forçoso observar as prescrições do fabricante.

Basta uma fi na película de massa vedante para vedar completamente. Se usar demasiada massa vedante, a parte em excesso pode soltar-se e entrar no sistema de refrigeração. A consequência podia ser o entupimento do refrigerador e do permutador de calor de aqueci-mento ou a vedação do lado do acionamento pode ser danifi cada.

O veio de acionamento é vedado por meio da vedação do anel de estanquidade que é concebida como junta tórica axial. Os parceiros de deslize pressionados uns contra os outros por uma mola de pressão em carboneto de silicone carbono duro vedam o sistema de refrige-ração em relação à atmosfera. Não é possível utilizar uma junta tórica radial tradicional devido à pressão no sistema de refrigeração.

O líquido refrigerante seve para lubrifi car e arrefecer a vedação do anel de estanquidade.

A utilização de um anel exterior comum para duas fi las de rolamentos permite evitar erros de alinhamento, o que ex-clui o perigo de pretensões indesejadas dos rolamentos.As extremidades dos veios nos rolamentos de bombas de água sobressaem normalmente de ambos os lados do anel exterior. Os comprimentos e o diâmetro destas do que sobressia são adaptados à aplicação. Daqui resulta uma unidade de alojamento simples e pronta a montar.

Onde é que cada rolamento será montado depende dos esforços no respetivo acionamento de correia. Um ponto decisivo para a resistência e vida útil de uma bomba de água é a utilização de rolamentos de alta qualidade no fabrico.

Rolamento da bomba de água com rolamento de esferas/rolos

Variantes de vedação

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4 Bomba de água

4.3 Termóstato

Funcionamento e funções

O termóstato (elemento de dilatação) está sempre rodeado pelo líquido refrigerante e regula a corrente do líquido refrigerante entre o circuito de refrigeração pequeno e o grande. À medida que a temperatura cresce, o termóstato abre um corte transversal, pelo qual o líquido refrigerante pode entrar no radiador. Deste modo, a baixas temperatu-ras exteriores, consegue-se um aquecimento mais rápido do motor para a temperatura de serviço ideal, o que in-fluencia positivamente o funcionamento do motor e desce o consumo médio de combustível.

Devido à posição de montagem do termóstato, em alguns motores é aconselhável trocá-lo juntamente com a correia dentada.

Verificação

Devia arrancar o motor a frio e deixar aquecer. As man-gueiras do líquido refrigerante do circuito grande conti-nuam frias até o termóstato abrir lentamente. Depois do termóstato, a mangueira do líquido refrigerante tem de aquecer lentamente à medida que aumenta a tempera-tura do motor.

O termóstato pode ser verificado quando está desmon-tado, colocando-o em água quente. Se o corte transver-sal da válvula abrir em água quente e voltar a fechar à temperatura ambiente, o termóstato está em ordem.

Termóstato

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5 Diagnóstico de danos


5.1 Correia dentada

Indícios de abrasão no verso da correia com depósitos de material da correia

Causa• Erro de alinhamento

➜ p. ex. devido a erro de montagem

Rutura e separação dos dentes comdesgaste dos flancos do dente

Causa• Tensão demasiado baixa


Causa• Grande erro de alinhamento


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5.1 Correia dentada

Arranque lateral da correia comseparações da tela



Danos nos dentes

Causa• Danos devido à entrada de corpos estranhos

Impressão/indícios de entalhes nosespaços intermédios dos dentes

Causa• Dano devido à entrada de corpos estranhos

Raiados no verso da correia

Causa• Envelhecimento da correia• Esforço térmico demasiado elevado

Indícios de polimento/abrasão lateral



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Fissura direita da correia (à frente e atrás)

Causa• A correia demasiado dobrada

➜Dano na montagem

Fissura dentada da correia

Causa• Abrasão/enfraquecimento da parte de trás da correia

Causa• Componentes a bloquear• Resistência à tração da correia excedida• Dano devido à entrada de corpos estranhos


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5.1 Correia dentada

Forte danificação da parte de trás da cor-reia devido à formação de calor

Causa• Componentes a bloquear

Forte abrasão na parte de trás da correia

Causa• Problemas de tensão no acionamento da correia• Dano devido à entrada de corpos estranhos com alte-

rações de tensão• Erro de alinhamento


Causa• Componentes a bloquear

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5.2 Correia de nervuras trapezoidal

Forte desgaste dos flancos dos dentes

Causa• Tensão demasiado elevada• Má engrenagem dos dentes• Erro de alinhamento


Desgaste entre os espaços intermédios dos dentes e os flancos dos dentes

Causa• Tensão demasiado elevada


Materiais da correia a inchar

Causa• Sujidade com óleos ou massas lubrifi cantes

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5.2 Correia de nervuras trapezoidal

Fortes depósitos de sujidade

Causa• Revestimento de acionamento danificado ou incorre-

tamente montado

Material da correia depositado devido a forte abrasão

Causa• Oscilações da correia• Dano devido à entrada de corpos estranhos• Erro de alinhamento


Separações laterais

Causa• Fortes oscilações da correia• Erro de alinhamento


Pontos de impressão


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Separação de nervuras

Causa• Dano na montagem• Erro de alinhamento


Forte desgaste das nervuras

Causa• Fortes oscilações da correia• Anomalia no tensor da correia• Anomalia na roda livre do gerador• Erro de alinhamento

➜ p. ex. devido a um erro de montagem

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5.3 Rolos tensores e de desvio

Encosto fi nal integrado, Stop-Pin dobra-do/rompido

Causa• Rolo tensor incorretamente ajustado

➜ Erro de montagem

“Cores de arranque” de fora para dentro

Causa• Correia a deslizar

➜ devido a erro no acionamento da correia, como p. ex. bomba de água avariada ou insufi ciente tensão da correia

O bordo exterior do rolo tensor/de desvio mostra indícios de arranque da correia


➜ funcionamento da correia fora do centro, causado p. ex. por um alojamento errado da bomba de água

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Tensor partido

Causa• Fortes oscilações da correia de nervuras trapezoidal

devido a avaria numa roda livre do gerador

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5.3 Rolos de tensão e desvio

Olhal do tensor hidráulicoda correia partida

Causa• Vida útil da unidade de tensão da correia excedida• O olhal foi aberto e não foi apertado com o binário

prescrito

Perda de óleo no fole vedante do tensor hidráulico da correia

Causa• Fissura no fole dobrado

➜ Erro de montagem:O fole dobrado foi danifi cado na montagem

Pontas de perfi l fortemente gastas

Causa• Tensão demasiado baixa no acionamento, por isso, a

correia escorrega pela roda livre• A polia de roda livre deixa de funcionar

Bordo guia esfregado

Causa• Erro de alinhamento entre os rolos dos agregados• Correia incorretamente colocada

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5.4 Bomba de água

Fugas

Mesmo sob condições de funcionamento normais, pode sair algum líquido ou vapor pela vedação do anel de estanquidade.

Eventuais indícios de saída são motivo de reclamação. As fugas na bomba de água podem ser causadas por:

• Desgaste normal, dependendo das condições de fun-cionamento, após aprox. 50.000 km – 100.000 km

• Sujidade do sistema de refrigeração, p. ex. por ferru-gem, depósitos, partículas de borracha ou plástico, que podem entrar na vedação do anel de estanquidade

• Utilização de líquidos inadequados para encher o sis-tema de refrigeração ou um líquido com uma relação de mistura errada, frequentemente com uma porção de água canalizada demasiado elevada (calcifi cação)

• Pressão excessiva no sistema de refrigeração condi-cionada por válvulas de sobrepressão avariadas que se encontram no tampão do radiador

• Vedações avariadas da cabeça do cilindro, através das quais os gases de combustão sob pressão entram no sistema de refrigeração

Utilização incorreta de vedantes

A utilização incorreta de vedantes causa frequentemente a falha da bomba de água. Sobretudo a aplicação de quantidades demasiado grandes de massa vedante provoca a entrada de massa vedante no sistema de refrigeração. A massa vedante incluída na corrente de lavagem pode entrar na vedação do anel de estanquida-de e prejudicar a vedação. A consequência é a saída de líquido refrigerante na área do rolamento da bomba de água. O rolamento é destruído.

Se a massa vedante entupir o orifício de ventilação da bomba, o vapor do líquido refrigerante acumula-se no corpo da bomba. Corre o risco de este escapar pelo rolamento da bomba. Também neste caso o rolamento seria destruído.

Entrada de massa vedante na vedação radial

Orifício de ventilação entupido com massa vedante

Indícios da saída de líquido de refrigerante

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5.4 Bomba de água

Danos de cavitação devido a líquidorefrigerante inadequado

A cavitação é um efeito físico, que se forma pelas corren-tes de passagem e as resultantes alterações de pressão. A passagem intensa do líquido pode formar bolhas de vácuo que depois se rompem p. ex. numa parede do corpo. Desse modo, o líquido é lançado a alta velocida-de contra a parede do corpo. O constante aparecimento do líquido acaba por desgastar o material da parede do corpo.

Danos de corrosão devido a líquidorefrigerante inadequado

Os danos de corrosão e calcifi cação ocorrem principal-mente quando o líquido refrigerante contém demasiada água mineral.

Danos devido à contaminação decorpos estranhos

A contaminação de corpos estranhos é uma das causas de danos mais frequentes no circuito de refrigeração. É provocada por substâncias abrasivas (ou seja, agres-sivas para a superfície), como a ferrugem, calcário ou meios abrasivos. Podem, assim, entrar - p. ex. nas reparações no motor ou na utilização de água poluída – corpos abrasivos ou outras partículas na corrente do líquido refrigerante e causar danos substanciais.

Pá da roda com dano de cavitação

Bomba de água com danos de corrosão/calcifi cação

Bomba de água com danos de abrasão

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Danos mecânicos

Se os binários de aperto não forem respeitados ou se a tensão da correia for ajustada em demasia, podem surgir danos graves na bomba.

É imprescindível utilizar ferramenta e meios auxiliares adequados nas reparações. Os rolamentos de esferas e rolos são extremamente sensíveis ao choque. As vias de rolamento dos rolamentos não podem ser sobrecarrega-das nos trabalhos de montagem.

Anel exterior do rolamento com as vias de rolamento danifi -cadas condicionadas pela sobrecarga

Bomba de água com marcas de martelo no flange da polia e no corpo

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6 Serviço

Acionamento de controlo – “Lista de verificação” para a inspeção

1. Verificar a qualidade da correia dentada.2. Quando foi a última vez que mudou a correia denta-

da e quantos quilómetros tinha o carro?3. As inspeções até então realizadas estão registadas e

o carro foi sujeito a uma manutenção regular?4. O carro foi conduzido sob difíceis condições que

exigem um intervalo de substituição mais curto?5. Os outros componentes associados à correia denta-

da, p. ex. árvore de cames, bomba de água, bomba auxiliar de direção etc., estão em perfeito estado ou produzem ruídos invulgares?

6. No caso de rolos tensores “rígidos”, reajustar se necessário o rolo tensor e medir a tensão da correia com um medidor de tensão.

7. Verificar o desgaste dos discos de plástico.8. Verificar o estado das vedações dos rolamentos.9. Verificar os componentes quanto à corrosão.10. O estado geral da correia dentada parece ser sufi-

cientemente bom para excluir qualquer falha até à próxima visita à oficina?

Nota:Os danos no motor e os custos resultantes se a cor-reia dentada falhar são elevados. Os custos de uma mudança da correia dentada são muito menores do que os custos de danos no motor causados por uma falha da coreia dentada. Não pode ter dúvidas do es-tado perfeito da correia dentada. Em caso de dúvida, é preferível o cliente trocar a correia dentada.

Acionamento de controlo – possíveis causas para falhar• Tensão da correia demasiado alta ou baixa• Partículas de sujidade no acionamento da correia• Desgaste dos bordos na correia• Desgaste dos flancos dos dentes na correia• Chiar das vedações devido aos lábios de vedação

secos do rolamento• Redução do ar de rolamento não permitido devido à

deformação do anel interior no rolamento ➜ binário de aperto errado!

• Discos dos rolos danificados• Vida útil da massa lubrificante do rolamento excedida

Acionamento de agregados – “Lista de verificação” para a inspeção

1. Verificar a qualidade da correia de nervuras trapezoidal.2. Nos tensores automáticos da correia, verificar o ajuste.3. Reajustar, se necessário, as unidades tensoras manuais e

medir a tensão da correia.4. Verificar o estado dos rolos perfilados.5. As tampas protetoras estão presentes?6. Na unidade hidráulica de tensão da correia, verificar o

estado dos olhais e verificar se existem indícios de óleo no fole de vedação.

7. Verificar a mobilidade do tensor da correia.8. Verificar os componentes quanto à corrosão.

Acionamento de agregados – possíveis causas para falhar • Tensão da correia demasiado alta ou baixa• Partículas de sujidade no acionamento da correia• Correia de nervuras trapezoidal gasta• Erupções no perfil da correia• Chiar das vedações devido aos lábios de vedação

secos do rolamento• Sai massa lubrificante no rolamento do rolo

➜ não existe tampa protetora!• Tensor hidráulico da correia avariado

➜ perda de óleo na unidade tensora da correia!• Polia de roda livre avariada

➜ a correia de nervuras trapezoidal bate e chia!• Verificar a polia de roda livre (ver página 20)

Nota:Nós recomendamos, na substituição da correia de nervuras trapezoidal, a troca de todos os componentes (rolos de desvio, tensores e rodas livres do gerador) no acionamento de agregados, uma vez que todos os componentes estão sujeitos ao mesmo desgaste.

Bomba de água/sistema de refrigeração – “Lista de verificação” para a inspeção

1. Verificar o teor de anticongelante no líquido refrigerante.2. Observar a sujidade/impureza do refrigerante.3. Verificar a válvula de sobrepressão na tampa do

reservatório de compensação/radiador.4. Verificar se o sistema de refrigeração está estanque.

Importante:De um modo geral, observas os intervalos de verificação e de substituição dos fabricantes de automóveis!

6 Assistência técnica

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Notas

Schaeffler Iberia, s.l.u.

Ctra. Burgos – NI, Km. 31,100

Polígono Industrial Sur

28750 San Agustín de Guadalix

Madrid, Espanha

Teléfono:+ 34 902 111 115

Fax: + 34 91 654 27 61

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