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5/12/2018 Doutor Em Motores_cofap - slidepdf.com

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Os Anéis de pistão - 1ª parte

Uma definição simples do que são anéis de pistão pode ser a seguinte : Os anéis de pistão são

peças de metal que, quando instaladas nos cilindros dos motores, tornam-se circulares e auto-

expansivas, proporcionando uma vedação móvel entre a câmara de combustão e o carter do

motor.

No entanto essa definição, como tantas outras que se possa formular, não consegue expressar,

com a exatidão necessária, toda a responsabilidade de que os anéis de pistão estão investidos

para um perfeito funcionamento do motor onde estão instalados, nem os cuidados

empregados no seu projeto, desenvolvimento e produção.

Nesta matéria abordarei com mais detalhes as características mais importantes dos anéis de

pistão e os principais tipos fabricados.

Nomenclatura dos anéis

Para facilitar a compreensão dos textos que vêm em seguida, vou inicialmente, definir quais

são os nomes dados às diversas partes e às medidas principais dos anéis:

Faces laterais

São as partes do anel que ficam em contato com as canaletas do pistão, em posição paralela àcabeça do pistão, podendo também ser chamada de face superior e face inferior



Face externa

É a parte do anel que fica em contato com a parede do cilindro.

É também chamada de face de trabalho ou face de contato.

Face Interna

É o lado do anel que fica voltado para o fundo da canaleta do pistão.

Altura

É a distância entre as faces laterais do anel, medida normalmente em milímetros e em alguns

casos, em frações de polegadas.

Espessura Radial

É a distância entre as faces externas e internas do anel, tendo medidas sempre em milímetros.

Folga Lateral

É a folga medida no sentido da altura do anel,ou seja, é a distância entre a face lateral do anel

e a superfície lateral da canaleta.



Folga Traseira

É a folga entre a face interna do anel e o fundo da canaleta do pistão, quando estes estão

instalados e centrados no cilindro.

Diâmetro Nominal

É o diâmetro externo do anel, fechado no diâmetro do cilindro para o qual foi projetado.

É igual ao diâmetro nominal do cilindro, sendo medido em milímetros ou polegadas.

Folga entre pontas

É a distância entre as extremidades do anel, medida com o mesmo instalados no cilindro dediâmetro correspondente.

Essa folga varia conforme o diâmetro do anel e com o tipo de aplicação a que se destina. Na

futura postagem troca de anéis colocarei uma tabela onde consta essas folgas.



A matéria Os Anéis de pistão é dividida em várias partes e essa fica por aqui

Consumo de óleo 1ª Parte

Sob condições normais de operação e com o devido cuidado, um motor de combustão interna

proporcionará desempenho satisfatório durante milhares de quilômetros ou horas de serviço.

Porém, como em qualquer outro mecanismo, o funcionamento acarreta o desgaste das partes

móveis e sujeitas a atrito e com o tempo há uma queda gradativa do desempenho do motor, a

ponto de tornar-se impraticável ou anti-econômico operar a unidade.

O proprietário do veículo começa a perceber isto quando se vê obrigado a adicionar, com

freqüência, óleo no carter, o que em geral, é associado a uma necessidade de se trocar os

anéis de pistão. Muitas vezes, isto é de fato necessário, porém, existem muitas outras

circunstâncias que podem causar consumo excessivo de óleo. Para encontrar e eliminar o

motivo real desse consumo excessivo, o Doutor em Motores precisa conhecer todas suas

possíveis causas e saber como determiná-las. É possível economizar tempo e dinheiro

seguindo-se uma seqüência ordenada de verificações e, freqüentemente, pode-se diagnosticar

e corrigir a causa sem que seja necessário desmontar completamente o motor.

Consumo Normal

Os motores devem ou não apresentar consumo de óleo?

Essa e outras perguntas semelhantes são feitas diariamente e muitas discussões são

ocasionadas por esse motivo.

Para respondê-las vamos alisar inicialmente quais as funções do óleo lubrificante no motor.

Como o próprio nome diz a primeira função do óleo é lubrificar, ou seja, interpor-se entre as

partes móveis do motor, formando uma película aderente à superfície destas partes e

evitando, dessa forma, que ocorra um atrito direto de metal com metal.

Além disso, o óleo exerce também a função de normalização da temperamento do

motor,absorvendo calor das suas peças internas e eliminando-o através de circulação pelo

cárter ou por radiadores de água/óleo (utilizados em caminhões) ou radiadores ar/óleo (como

é o caso de alguns motores Volkswagem), sendo por essa razão que existe um volume

suplementar de óleo no cárter.

Ao cumprir essas funções, uma certa quantidade do óleo evapora-se em contato com os

pontos mais aquecidos e uma outra atinge a parte superior dos cilindros, queimando-se nas

câmaras de combustão é benéfico para a durabilidade do motor pois é ele quem garante a



lubrificação dos anéis, pistões e cilindros. Não é, portanto, aconselhável tentar-se reduzir o

consumo normal de óleo instalando-se peças com folgas menores que as especificadas ou

anéis excessivamente rigorosos na raspagem de óleo dos cilindros pois isto pode trazer como

resultado o engripamento de pistões e anéis ou diminuição drástica da vida do motor.

Por isso, a maioria dos fabricantes de motores esclarece, nas suas especificações, que um

certo consumo de óleo lubrificante do motor deve ser considerado normal, existindo valores

especificados para cada tipo de operação e motor.

Causas de consumo excessivo

Desde já vimos que um certo consumo é normal, nossa preocupação, portanto, deve ser

quanto a um consumo excessivo de óleo, que poderá ocorrer por vários motivos, como segue:

1 Vazamentos externos.

2 Vazamentos internos:

Devidos a componentes do sistema de ventilação do cárter defeituosos.

Pelos retentores de superalimentadores.

Através das juntas da tampa ou guias de válvulas.

Pelos anéis e pistões.

O consumo excessivo de óleo pode ser provocado por uma ou por combinações dessas

condições. Para encontrar a origem de toda perda de óleo de um motor é essencial que

durante o diagnóstico e o processo de desmontagem, se verifiquem todos os fatores que

podem contribuir para o consumo e por isso vamos, em seguida, analisar cada um desses

fatores nos próximos artigos

Troca de Anéis

Já vimos como detectar e corrigir todas as possíveis causas do Consumo de Óleo, (exceto as

ligadas ao estado dos anéis, pistões e cilindros) sem precisar desmontar completamente o

motor. Agora abordaremos a reforma completa de um motor (que não necessite de

retificação), subdividida em dois grandes grupos: Desmontagem e Montagem.

Dessa forma percorreremos, numa seqüência lógica, todas as fases dos serviços a serem

executados no motor, desde a desmontagem e inspeção dos seus principais componentes até

a sua nova montagem, medições e métodos duradouros e um desempenho perfeito do motor.



Desmontagem do motor

Inspeção dos cilindros

Iniciando-se a desmontagem do motor e tendo-se retirado seu cabeçote ou cabeçotes, oprimeiro passo é examinar-se o estado dos cilindros na área percorrida pelos anéis.

Através de uma inspeção visual inicial pode-se verificar se existem, ou não, marcas de

escoriações ou engripamentos severos a ponto de exigir retificação dos cilindros.

Deve-se ter em conta que se essa inspeção visual inicial revelar um aspecto vidrado das

paredes dos cilindros, isto não quer dizer que os mesmos devam necessariamente ser

Brunidos.

Esse vidrado dos cilindros, encontrado em motores com um considerável tempo de uso, é

uma excelente substância protetora contra escoriações e anéis novos ajustam-se rapidamente

a cilindros nesse estado, desde que seja seguido o processo de amaciamento descrito

futuramente.

Se, no entanto, os cilindros estiverem ondulados ou riscados, esse vidrado deverá ser

removido através de brunimento.

Como as instruções sobre métodos e processos para se conseguir tanto um brunimento como

uma retificação da melhor qualidade são complexas e serão tratadas em Retificação de

Motores.

Em seguida à inspeção visual seguem-se os exames dimensionais de desgastes, ovalização e

conicidade.

Esses medidas fornecem o segundo ponto de referência para sua decisão quanto à

necessidade de se retificarem ou encamisarem os cilindros ou se é possível fazer somente uma

simples troca de anéis.

Como determinar a conicidade e a ovalização dos cilindros



Conforme indicado na figura abaixo, o desgaste do cilindro ocorre com maior intensidade na

sua região superior por ser onde ocorrem maiores pressões e temperaturas.

Regiões de desgaste do cilindro.

A chamada conicidade é uma das principais referências para se determinar o estado de um

cilindro, constituindo-se numa maneira prática de se determinar o quanto ele ficou cônico, ou

seja, o quanto seu diâmetro da parte superior ficou maior que na parte inferior por ter se

desgastado mais.

Para se obter a medida da conicidade de um cilindro, deve-se proceder da seguinte forma,(sem retirar o pistão do motor):

1 meça o diâmetro do cilindro logo abaixo da crista.



Medição da conicidade.

2 Com o pistão no ponto morto inferior, meça o diâmetro do cilindro logo acima da cabeça

do pistão.

3 A diferença entre esses dois diâmetros é a conicidade aproximada do cilindro. Um calibre

de relógio para cilindros, micrômetros para medidas internas ou externas, ou calibradorestelescópicos poderão ser usados para obter essas medidas.

Quanto à ovalização, é a medida de quanto o cilindro ficou oval, ou seja, quanto ele ficou

deformado no seu diâmetro.

Para se obter a medida da ovalização deve-se medir o diâmetro do cilindro numa região e

depois medir esse mesmo diâmetro numa posição perpendicular à primeira medida.

A diferença entre as duas medidas será a ovalização do cilindro.

Quando estiver fazendo as medições mencionadas, alguns pontos importantes devem ser

levados em consideração:

1° - O desgaste máximo do cilindro ocorre na parte mais elevada do curso do 1° anel.

2° - O desgaste mínimo do cilindro ocorre no final do curso do último anel.

3° - o cilindro deve ser medido duas vezes em cada um desses dois pontos:

- Uma vez paralelamente ao virabrequim e a segunda vez em sentido transversal ao mesmo, a

fim de determinar a ovalização e o desgaste máximo.

4° - Não sendo medido o diâmetro do cilindro na parte superior do curso do 1° anel obter-se-á

um índice de desgaste errôneo que poderá resultar e uma decisão incorreta com referência à

retificação ou troca de anéis do motor

Retificação de motores

Teoricamente, um motor retificado deve apresentar rendimento e durabilidade semelhantes

aos de um motor novo. No entanto, por falta de observação de alguns detalhes consideramos

menos importantes, alguns motores retificados não conseguem apresentar nem o

rendimento nem a durabilidade desejados.

Retificação do bloco de cilindros



Depois da desmontagem do motor, procede-se a lavagem do bloco retirando-se todos os

selos que vedam as câmaras de água, para remoção dos depósitos e oxidações existentes no

interior das câmaras.

Feita a limpeza, inspeciona-se o bloco em busca de trincas, rachaduras ou outras

irregularidades que possam ter ocorrido durante o funcionamento do motor.

Alem disso, como o motor é uma máquina térmica, o bloco pode ter sofrido deformações ou

desalinhamentos, devido às variações de temperatura sofridas durante o período de

funcionamento.

Por isso, inspeciona-se, com uma régua, o plano superior do bloco no sentido de comprimento,

como transversalmente, e contando-se empenamentos retifica-se a face do bloco em uma

retificadora plana (ou fresadora), desde que a altura do bloco ainda esteja dentro dos limites

estabelecidos pelo fabricante do motor.

Verificação do empenamento do bloco parte superior.

Deformação dos alojamentos

Também devido às variações térmicas, o bloco do motor pode sofrer ligeiras deformações que

produzem desalinhamento nos mancais centrais. Como essas deformações não ocorrem

instantaneamente, mas vão se processando em ritmo lento, as bronzinas instaladas no motor

vão se acomodando à situação de desalinhamento que vai ocorrendo nos mancais.



Linha central correta.

Por outro lado, como as bronzinas atuais, micro acabadas em dimensões definitivas, impedem

se seja feito qualquer ajuste a rasquete, para se conseguir a ajustagem de folga correta entre

as bronzinas e os colos de árvore de manivelas, é necessário que o chamado berço das

bronzinas, ou seja o alojamento onde elas serão instaladas, apresente medidas corretas e

alinhamento perfeito com a linha central de todos os mancais.

Assim sendo, quando forem-se instaladas novas bronzinas e constatar-se desalinhamento dos

centros dos mancais, o bloco deverá se corrigido através de usinagem em uma máquina

mandrilhadora de mancais.

Maquina mandrilhadora de mancais.

Um ponto importante que deve ser observado nessa operação é o de deixar-se o mancal o

mais circular possível para evitar contato irregular entre a bronzina e o colo da árvore de

manivelas.



Na falta de outras referências, pode-se utilizar os seguintes valores como base, para verificar a

circularidade do mancal:

Além disso, o mancal, depois de usinado, deve apresentar-se perfeitamente liso e cilíndrico, ouseja, sem riscos profundos de ferramentas e sem estar demasiadamente cônico, pois é

essencial que a face externa da bronzina assenta-se por completo no alojamento, para haver

boa transferência de calor e evitar quaisquer movimento da bronzina quando o motor estiver

funcionando.

Obs.: Quando a ovalização, conicidade ou desalinhamento forem pequenos, usa-se rebaixar as

capas dos mancais e reusinar os alojamentos

Escoriações

Escoriações e engripamento das peças são as duas piores coisas que ocorrer em um motor.

A escoriação ocorre quando a temperatura superficial, de uma ou duas superfícies metálicas

em contato, atinge o ponto de fusão do material, permitindo que se desprenda uma pequena

quantidade do material em fusão. Isto deixa uma fenda minúscula em uma das superfícies e

um depósito firmemente preso (soldado) na outra superfície de contato.

Como ocorre a escoriação.

Normalmente a escoriação inicia-se como uma pequena perturbação, difícil de notar e

identificar.



No entanto, se não forem eliminadas as causas que a provocam, também as áreas adjacentes

serão prejudicadas, pois as partículas de metal arrancadas, sendo mais duras do que a

superfície metálica circunvizinhas, provocarão a ruptura do filme de óleo lubrificante e a

elevação da temperatura devido ao atrito.

Com isso, a escoriação se alastrará pelas áreas próximas, tornando-se mais visíveis e mais

graves, com sulcos e riscos típicos.

Um pistão intensamente escoriado.



Anéis, pistão e camisas escoriados porque o pistão foi instalado com folga insuficiente

Obs.: O engripamento pode ser considerado como um caso agudo de escoriação, no qual os

sulcos e riscos são notadamente maiores.

Uma maneira de identificar se uma superfície sofreu escoriações é examinar-se sua coloração.

Isto é possível porque a escoriação é sempre resultante de uma excessiva quantidade de calor

transmitida a uma superfície de contato e, com isso, como o calor excessivo modifica a

coloração dos metais, pode-se identificar a escoriação, procurando regiões com cores

diferentes nas superfícies dos anéis, pistões, cilindros camisas, bronzinas, etc.

As colorações que ocorrem com a escoriação podem variar de amarelo claro a azul escuro esão semelhantes na aparência às cores encontradas em metais aquecidos a várias

temperaturas.

Sob uma lente de aumento o metal, no centro da área escoriada, deverá apresentar-se riscado

no sentido do movimento da peça. A ilustração abaixo mostra bronzinas e anéis submetidos a

escoriação.

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