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MANUAL TÉCNICO FALHAS PREMATURAS EM PISTÕES E BRONZINAS METAL LEVE 7~ EDiÇÃO - SETEMBRO/97 Revisão 07/95 FALHAS PREMATURAS EM PISTÕES Introdução. ... ... ... :02 1 - Falhasprematurasdospistõesporerrosdemontagem 02 1.1 - Expulsãodaargoladeretençãodopino 02 1.2 - Folgainsuficienteentrepinoebucha 03 1.3 - Zonadecontatoinclinado 03 1.4 - Engripamentopordeformaçãodacamisadecilindro 03 1.5 - "FLUTTER"dosanéis 04 1.6 - Insuficiênciadefolgademontagem 05 2 - Falhasprematuraspormaufuncionamentodomotor 05 2.1 - Engripamentoporrefrigeraçãodeficiente 05 2.2 - Danificaçãopordetonação 06 2.3 - Danificaçãoporpré-ignição 07 2.4 - Trincasnacabeçaenoscubosdopistão 08 2.5 - Falhaporfuncionamentoemtemperaturaabaixodonormal 08 2.6 - Excessodecombustívelinjetado 09 2.7 - Danificaçãodotopoporerosão 09 2.8 - Interferênciapistãocontracabeçoteelouválvula 10 2.9 - Fraturadopistãonaregiãodoscubos 11 2.10- Trincasnabordadacâmara 11 2.11- Trincasnasaiadopistão 12 2.12- Deformaçãodapartesuperiordacamisa 12 FALHAS PREMATU,RASEM BRONZINAS Introdução. 14 3 - Falhasprematurasdebronzinaspormaufuncionamento 15 3.1 - Corrosão 15 3.2 - Fragilidadeaquente("HotShort") 16 3.3 - Fadigageneralizada 18 3.4 - Insuficiênciadeóleonabronzina 19 3.5 - ErosãoporCavitação 20 4 - Falhasprematurasdebronzinasporerrodemontagem 21 4.1 - Folgaaxial(longitudinal)insuficiente 21 4.2 - Impurezassólidas 22 4.3 - Sujeiranoalojamento 23 4.4 - Alojamentoovalizado 24 4.5 - Alturadeencostoinsuficiente 25 4.6 - Alturadeencostoexcessiva 26 4.7 - Bielaempenadaoutorcida : 27 4.8 - Capadeslocada 28 4.9 - Virabrequimdeformado 29 4.10- Blocodeformado 30 4.11- Colosnãocilíndricos 31 4.12- Raiodeconcordânciaincorreto 32 5 - Montagemincorretaporfaltadeatenção 33 FALHAS PREMATURAS EM BUCHAS 6.1 - Folgademontagemincorreta 34 6.2 - Alojamentodeformado 34 TABELA DE CONVERSÃO. 35 t:1 FALHAS PREMATURAS EM PISTOES INTRODUÇÃO Todas as peças de ummotorpossuem umavida útilprevista, sendo essa duração específica da mesma. Cada uma delas porémdevedurardeterminado tempo e isso constitui sua vida útilprevista. No presente capítulo vamos analisar as falhas prematurasde pistõese paramelhorcompreen- são analisaremos cada caso sob os seguintes temas: 1-ASPECTO 2-CAUSAS 3-CORREÇÃO Dividiremosainda,parafacilitaracompreensão. os problemas em dois grupos a saber: A-FALHAS PREMATURAS POR ERROS NA MONTAGEM B-FALHASPREMATURAS POR ERROS DE FUNCIONAMENTO Sobre o item "A" podemos dizer que a falta de cuidados na montagem, pode acarretar proble- mas as vezes irreparáveis no motor. Quanto ao item"B" são problemas geralmente ocasionados por uso indevido do motor ou manutenção deficientedo mesmo. 1 - FALHAS PREMATURAS DOS PISTÕES POR ERROS NA MONTAGEM. 1.1.- EXPULSÃO DA ARGOLA DE RETENÇÃO DO PINO ASPECTO - Rompimento da canaleta da argola de reten- ção do pino. I--- 2 Geralmente,aocorrênciase dá porumacompo- nente de força que empurra o pino contra uma das argolas de retenção até sua expulsão elou sua fratura. Eventualmente, pedaços da argola fraturada passam pelo furo do pino, indo danifi- car a outra extremidade. CAUSAS - Bielas empenadas - Cilindros desalinhados em relação ao virabrequim. - Montagem incorretada argola. - Conicidade no colo do virabrequim. - Folga longitudinal(axial)excessiva novirabre- quim - Folga excessiva entre o pino e a argola - Falta de paralelismo entre o centro da bucha do pé de biela e da bronzina. CORREÇÃO - Alinhar corretamente as bielas (trocarse ne- cessário) - Retificaros cilindros devidamentealinhados em relação ao virabrequim. - Montar corretamentea argola, cuidando para não deformá-Ia durantea montagem. - Retificarcorretamenteos colos dovirabrequim - Verificar a folga axial do virabrequim. ..:.r. 1.2 - FOLGA INSUFICIENTE ENTRE PINO E BUCHA ASPECTO -Faixasdeengripamentoao ladodofuropara pino(cubos). CAUSAS - Montagem do pino com folga insuficienteno cubo do pistão e/ou na bucha do pé de biela. CORREÇÃO - Montar o pino do pistão com a folga especifi- cada na bucha do pé de biela, observando a existência ou não de classificação pino e pis- tão. ~- ~O""\'. i. . 00. ~'j: o ..,:" o '~i' : c.~ . ~o 12--' rlg. . 1.3 . ZONA DE CONTATO INCLINADO ASPECTO - Área de contato inclinada em relação ao eixo dopistão. t:.1 , Fig.1.3 CAUSAS - Bielas empenadas. - Cilindros desalinhados em relação aovirabre- auim. CORREÇÃO - Alinhar corretamente as bielas (trocarse ne- cessário). - Retificaros cilindros devidamentealinhados em relação ao virabrequim. - Mandrilar a bucha do pé de biela no esquadro em relação a biela. 1.4- ENGRIPAMENTO POR DEFORMAÇÃO DA CAMISA DE CiliNDRO ASPECTO - Engripamentoemfaixas estreitas,geralmente emtodaa circunferênciadasaiadopistão,e tendema irsealargandocomofuncionamen- to,comconsequenteengripamentogenerali- zado. -- -. 3 t:1 CAUSAS Deformação da camisa devido a: - Irregularidadena montagemno bloco. - Dilatação das gaxetas de vedação, durante o funcionamentodo motor. - Diâmetrodos alojamentos das gaxetasde ve- dação acima do valor especificado. - Aperto excessivo do cabeçote. - Deficiência de Retificação do cilindro. CORREÇÃO - Usinar corretamente os furos no bloco para a instalação das camisas. - Utilizargaxetas de vedação de boa qualidade. - Verificar o diâmetrodos alojamentos das gaxetas de vedação. - Dar o torque correto nos parafusos do cabeçote. 1.5- "FLUTTER" DOSANÉIS ASPECTO - Canaletas de anéis destruídas. - O problema ocorre geralmente no primeiro anel de compressão, que e a zona mais solici- tada da região dos anéis, devido asua exposi- ção diretaaos gases da combustão. A combustão retardadasobre os aneis origina calor, superaquecendo esta região do pistão. Além disso, os anéis não exercem per- feitamentesua função de transferir calor para o cilindro. Dessa forma o pistão tem sua resistência diminuída, podendo vir a fraturaro que se dá normalmentena zona de fogo/anéis. 1.6-INSUFICIÊNCIA DE FOLGA DE MONTAGEM ASPECTO -Engripamento bastanteacentuado e generali- zado na saia do pistão, preferencialmente'no lado de maior pressão, decorrentede um fun- cionamento anormal e por conseguinte uma diminuiçãode folgaavaloresque ultrapassam a indicada.emprojeto.CAUSAS - Excessodefolgaentreanele canaleta -Montagemdeanéisnovosemcanaletasgas- tas - Utilizaçãodeanéiscomalturaincorreta - Excessodedepósitos,de materiaiscarboní- feros. O superaquecimentodestaregiãodopistão, acrescido pela abrasão provocadapelos materiaiscarboníferos,desgastamexces- sivamentea canaletaproporcionandoa vi- braçãodoanel. CAUSAS - Montagem do pistão no cilindro com folga in- suficiente. CORREÇÃO - Observar a folga de montagem entrepistão e cilindro recomendadapelofabricante. CORREÇÃO - Verificarminuciosamentequando datrocados anéis, as condições das canaletas nos pis- tões, principalmenteas primeiras, que rece- bem os anéis de cpmpressão. - Manter a folga entre anéis e canaletas dentro das tolerâncias especificadas. Fig.1.6 t:1 2-FALHAS PREMATURAS POR MAU FUNCIONAMENTO DO MOTOR 2.1- ENGRIPAMENTOPOR REFRIGERAÇÃO DEFICIENTE ASPECTO - Engripamentodo pistão,preferencialmente sobre o eixo do pino (cubo). O conjunto pistão-cilindro é montado com fol- gas bastante pequenas, sendo que estas fol- gas tendem a diminuir com o aquecimento do motor,jáque o coeficientede dilataçãodo pistão é superior ao do cilindro. Evidentementenoprojetodopistãoélevadoem . consideraçãoo sistemade refrigeraçãodo motor. Qualquer alteração, que ocorra na refrigeração do motor, faz com que tenhamos um su- peraquecimentodo conjunto,com a eliminação das folgas de projeto, rompimento do filme de óleo lubrificante e contato metálico entre pistão e cilindro.Esse funcionamentoanormallevainevitavel- mentea umengripamentodospistões. CAUSAS - Excesso de depósitos nos condutos de água no bloco, não removidos porocasião do último recondicionamento. Estes depósitos causam sensível aumento da resistência térmica das paredes, elevando a temperaturado pistão. - Engripamento da válvula termostática,ainda que por curtos períoc;fos,pode causar a não passagem da água de refrigeraçãopelo radi- ador, elevando portantoa temperaturado motor. - Radiador em más condições, especialmente com bloqueio parcial da colméia, quer interna ou externamente.O isolamento térmicoda colméia em relação ao ambientedá-se princi- palmente, por excessivos depósitos de barro na superfície externada mesma. - Falhas mecânicas na bomba de água podem ~~~~ _n I . . : o. o: --- 5 ~ gerarbaixavazão de água de refrigeração,o que se faz sentir especialmentequando o mo- tor é muitosolicitado; -Correiadeventiladorfrouxa(patinando)emde- masia,originandoqueda nofluxode aratravés da colméia; -Tampão do radiadordefeituoso, não oferecen- do estanqüiedade suficiente, causa queda de pressão no circuitode águae ''fervura''mais freqüenteda mesma. CORREÇÃO - Revisar periodicamenteo sistemade arrefeci- mento,(bombad'água, radiador,correia, ven- tiladoreválvula termostática). Fig.2.1 2.2- DANIFICAÇÃO POR DETONAÇÃO ASPECTO - Cabeça do pistão parcialmentedestruída. - Durante a combustão, quando a misturados gases não queimados sofre compressão devi- do ao avanço da frente da chama, pode ocor- rer, que em determinado instante toda a par- cela final da mistura entreem combustão es- pontânea. r 6 - ~iiJ<Ztw~ - -' ,J 7 Esta combustão pode envolver apreciável par- cela de massa, que ao invés de queimar pro- gressivamente através do avanço da chama, queimando cada incremento de massa, aproxi- madamente a pressão constante, vai reagir instantaneamente, e a volume constante. A pressão atingidaé muitomaiordo que a pressão final atingida em combustão normal. Devido a grande rapidezcomque ocorreo fenômeno, não há tempo para que os gases queimados se ex- pandam, o que justificaa hipótese, de que esta combustão anormal se realiza a volume constante. - Rebaixamento excessivo do cabeçote com conseqüente aumento da taxa de compres- são. CORREÇÃO - Proceder periodicamente a uma revisão dos sistemas de alimentaçãoe ignição,mantendo- os em condições de funcionamento recomen- dadas pelofabricante. - Evitar sobrecargas operacionais no motor. A elevaçãode pressão correspondente limita-se portanto ao volume ocupado pela massa, que reagiu espontâneamente e da origem a uma onda de pressão, que se propaga dentro da câmara com a velocidade do som. Esta onda sofre repetidas reflexões pelas pare- des da câmara, dando origema umruído carac- terístico, que na linguagem popular é errone- amente chamado de "batidade pinos". O nome correto para o fenômeno descrito é "DETO- NAÇÃO". A detonação ocasiona uma erosão na cabeça do pistão, no lado em que os gases sofrem a combustão espontânea (normalmente do lado oposto a vela) e tem origem na ação turbulenta dos gases de temperaturaelevadíssima contra a cabeça do pistão. ~. -- ~ Fig.2.2 Alémdisso,podeocasionarem seus últimos estágios,excessivodesgastedaprimeiracanal- eta,quebra,sulcoseaprisionamentodosanéis. CAUSAS 2.3- DANIFICAÇÃO POR PRÉ-IGNIÇÃO ASPECTO- Não utilização de marchas adequadas a cada condição de carga e velocidade do veículo; - Cilindro trabalhando excessivamente aqueci- do; - Carburadorcomregulagemincorreta(mistura excessivamentepobre); - Centelhaexcessivamenteavançada; - Combustíveldemáqualidade(combaixonQde octanas); -Sobrecarga do motor; - Acúmulo de depósitos no topo do pistão ou no cabeçote; - Zona dos anéis e cabeça do pistão parcial- mentedestruiídas. - Furo no topo do pistão. A formação de uma segunda frentede chama, não devida a faísca da vela, com a queima espontânea do combustível, recebe o nome de pré-ignição. ~ Temos pois uma nova frente de chama, o que não constitui inconveniente, enquanto ocorre depoisdafrenteda chamaprincipaliniciadapela vela. A medidaque atemperaturadas peças se eleva, a pré-ignição ocorre cada vez mais cedo no ciclo, adiantando-se à faisca da vela e diminu- indo a potência do motor. Em se tratandode apenas um cilindro,a potênciairiadiminuirprogressivamenteatéque, finalmentee silenciosamente,o motorviessea parar.Nos motorespolicilindricosporém,os outroscilindrosmantémomotoremmovimento e o cilindrocom pré-igniçãoé submetidoàs temperaturasde combustãodurantetempos cadavez mais longos com um aumento exces- sivo do fluxo de calor para as paredesda câmara. As excessivas temperaturas e pressões resul- tantes da pré-ignição podem ocasionar umfuro no topo do pistão. CAUSAS - Velas inadequadas para o tipo de serviço re- querido. - Pontosquentesocasionadosporsistemade arrefecimentodefeituoso. - Depósitosdecarbonoemtemperaturamuito alta (quaseincandescentes),ocasionando pontosquentes. . - Válvulasoperandoemtemperaturasmaisele- vadasdoquea normal. - Detonaçãooucondiçõesquelevama ela. CORREÇÃO - Instalarvelas adequadas para o motor. - Verificar sistema de arrefecimento. - Descarbonizar o topodospistões eo cabeçote sempre que possível. - Regular periodicamente as válvulas do motor conforme prescrito pelofabricante. li Fig.2.3 2.4-TRINCASNACABEÇA E NOS CUBOS DO PISTÃO ASPECTO -Trinca na cabeçado pistão. - Trinca na partesuperior dos cubos. CAUSAS As trincas que se originam na cabeça dos pis- tões são consequências de tensões térmicas extremas. No caso em que as trincas evoluem na direção perpendicular ao eixo do pino, veri- ficou-se que em adição aos efeitos térmicos existemtensões mecânicas, induzindotensões de tração ou de compressão na superfície do topo. As trincas que se originam napartesuperior dos cubos e evoluem em direção ao topo, numa tendência de abrir o pistão ao meio, são decor- rentes da interaçãoentre ocubo e o pino. Ocor- rem tensões elevadas, acima do valor reco- mendável causadas pela compressão, pela de- formação do pino e pelo efeito de cunha que exerce na superfície do furo. I 8 CORREÇÃO O recondicionamentodo motor,a regulagemdo sistema de injeção, bem como as condições de operação do motordevem ser executadas den- trodas especificações estabelecidas pelo fabri- cante. ~~ Fig.2.5 - Válvulatermostáticabloqueadana posição abertaelouinexistente. CORREÇÃO - Regular corretamenteo carburador para que forneça a dosagem certa de ar e combustível. - Verificar o funcionamentoda válvula termos- tática. - Recolocarválvula termostáticano caso de sua falta. - É aconselhável não solicitar o veiculo com o motortotalmentefrio. Fig.2.4 2.5- FALHA POR FUNCIONAMENTO EM TEMPERATURA ABAIXO DA NORMAL 2.6 - EX~ESSO DE COMBUSTíVEL INJETADO ASPECTO - Faixas de engripamentoda cabeça à boca do pistão,geralmentenadireçãodos jatosde óleo Diesel, propagando-se posteriormente para outras regiões. ASPECTO - Paredes entre as canaletas de anéis destruí- das. - Carbonização excessiva da zona de fogo eca- naletas. CAUSAS CAUSAS A diluiçãodapelículadeóleolubrificante,exis- tentenasparedesdoscilindros,sedáa partirdo excessodecombustfvelinjetado,sejapordébito da bomba injetora com valor acima do especificadoelou por pulverizaçãoincorreta (esguicho)dosbicosinjetores. - Carburador mal regulado (misturaexcessiva- mente rica). - Motorfuncionando abaixodatemperaturanor- mal. t:1 A partir do rompimento dessa película ocorre contatometálicoentrepistãoecilfndro,elevação substancialdatemperaturadevidoaoatrito,com consequentedilataçãoexcessiva do pistãoatéo engripamento. ~ "~ ~_... ~ " .1' .. '-- - ,~l . _.Y~~"'" - " ~- - fi' ~.a~"'"- '.- . .--~~ Fig.2.6 CORREÇÃO- Revisar periódicamentebomba e bicos injeto- res, conforme recomendadopelo fabricante. 2.7- DANIFICAÇÃO DO TOPO POR EROSÃO ASPECTO - Erosão da cabeça do pistão, devido a sobre- carga mecânica e desintegração térmica. CAUSAS - Excesso de combustível injetado por ciclo. - Injeção prematura(pontoadiantado). - Pulverização incorreta. - Falta de entanqueidade nos injetores. CORREÇÃO - Regularbombae bicosinjetoresparaobter corretainjeçãoe pulverizaçãodeóleoDiesel. - Corrigiro pontodeinjeçãodecombustfvel. I. iill'ifir=Jlt7:(JIÍÍ(f(u{fi}§J@iíJI~rg(fiÊ.~(§;l.:l'[(o"í':1fifl~ ~j&:WJf~Jl.rl§IÍ1~(rJm.{fJriiJ»IJ/€.tft(itJJ~~1í'llj(iJiJ~- -=:J 9 li " Fig.2.7 2.8- INTERFERÊNCIA PISTÃO CONTRA CABEÇOTE EIOU VÁLVULA ASPECTO - A cabeça do pistão apresenta-se deformada devidoa batidascontra ocabeçote e/ouválvu- las do motor. CAUSAS - Aumento do curso do pistão devidoa afrouxa- mentode um parafuso da biela. - O depósito de carvão de óleo que se forma na cabeçado pistão, torna-se maiordo que a fol- ,y' .:..r ..;-.;.;:~;-.. i,:oo,.~o """.. ~.,.,.;~~ - ..J;~'. .-. ,'. r:l'!.'.";"~o o; o Y'"' . . .. ..', ~ .,.0 . . oJ 0'0 :~ , ' .. ~ ~ r-- 10 - _~l;F~~~ l(lmL,,[~~~~~"fJ~SJ - I 11 ga provocando por isso impactos nocabeçote do cilindro. - Altura do bloco abaixo do especificado. - Variação do curso devidoa retificaçãoincorre- ta dos colos do virabrequim. - Alteração do comprimento da biela. - Redução da alturado cabeçote sem o devido ajuste na profundidade das sedes das válvu- las. - Flutuação das válvulas. - Sincronismo incorreto do eixo comando de válvulas. 2.9- FRATURA DO PISTÃO NA REGIÃO DOS CUBOS ASPECTOS - Trincas profundas na regiãodos furos para pi- no ou na parteinferiorda sala podendochegar a fraturada mesma. CAUSAS Normalmenteessetipodefalhaocorredevidoa problemas de funcionamentocom engri- pamentoe travamentoda cabeçado pistão provocadospor: - folga de montagempistão/cilindro inadequa- da; - supersolicitaçãodomotoraindaemfasede amaciamento; - deficiênciade refrigeração; - deficiênciade lubrificação; - combustão anormal. No momentoemque opistãoengripadoé arras- tadopelos demais, asaia éarrancada a partirda secção média do furo para pino. CORREÇÃO - Verificar o sincronismo do eixo comando de válvulas. - Verificar a medida da folga. - Verificar as posições demasiadamente avan- çadas dos pistões nos cilindros em relação ao topo do bloco. - Verificar a alturado topodo pistão em relação a face do bloco. - Na retificaçãodos colos mantero curso dentro dos valores especificados pelo fabricante. - Verificar o comprimentodas bielas. - Corrigir a profundidade das sedes das válvu- las. - Não exceder a rotação máxima especificada pelo fabricante. - Verificar o sincronismo do eixo comando de válvulas. - Regular o ponto de injeção. - Ajustar a bomba de acordo com as instruções do fabricante. CORREÇÃO - Observar as instruçõesdofabricanterelativoà folga de montagempistão/cilindro. - Seguiras instruçõesdofabricantedo motorre- lativosao amaciamento do mesmo. - Verificarse os sistemas de refrigeração,de lu- brificaçãoede injeçãofuncionamcorretamen- te. --.--------. Fig.2.8 Fig.2.9 t:1 2.10 - TRINCAS NA BORDA DA CÃMARA ASPECTO - Trincas originadas radialmente na borda da câmara de combustão de pistões de motores Diesel de injeção direta. CAUSAS - Uma injeção de combustível adiantada e/ou excessiva podem levarsolicitações térmicas e mecânicas mais elevadas ao topo do pistão. - A partemaisaquecida da câmara de combus- tão circundada pelas regiões menos aqueci- das, não podendo expandir-se como deveria, de acordo com o coeficiente de dilatação tér- micaetemperaturaatingida,umavez que não é possível comprimiro material,a única possi- bilidadeé adilataçãodo mesmo nadireção da superfície livre. - O limitede elasticidade do materialdo pistão, que é baixo, em altas temperaturas,é excedi- do, isto é, ocorre uma deformação plástica na formade acúmulode material,ou umaconcen- tração na periferiada câmara. - Quando o pistão se esfria até a sua tempera- tura ambiente,esta deformação persiste, cri- ando tensões detração,queconduzem as trin- cas na borda da câmara. CORREÇÃO - Regularopontodeinjeção. - Ajustara bombainjetorade acordocom as instruçõesdofabricante. Trinca, .2.10.2 t:.1 2.11 TRINCAS NA SAIA DOPISTÃO ASPECTO I .rnalguns tipos de pistões a trinca na saia tem Inicio no furo da fenda existentena canaleta de 6100,e em outros, na fenda existente na saia. CAUSAS Este tipo de trinca é característico de super- solicitação do motor,e consequentemente, do pistão e geralmenteocorre, sempre do lado de maiorpressão, pois a regiào mais solicitada é a sala, que é submetida a esforços de flexão excessiva. A trinca ou as trincas evoluem em direção a parteinferior(boca) dasaia do pistão,chegando a destacar a partecentral da mesma. As irregularidades, que mais geralmente oca- sionam tal processo de supersolicitação do motore pistão, são as seguintes: - aumentoda relaçãode compressão acimados limitesestabelecidos no projeto; - aumento da rotação do motoracima do valor especificado pelofabricante; - combustível não adequado para essa relação de compressão; - montagemdo pistão invertido; - folga excessiva pistão/cilindro. CORREÇÃO - Manter a relação de compressão e a rotação especificadas pelofabricante. - Utilizaro combustível adequado para a rela- -=",..:-:"'2.<~ ~~~ ..::::t/F.I -- ~ l , Fig.2.11 l 12 ção de compressão. - Observar a folga pistão/cilindro indicada pelo fabricante. - Observar as indicações de montagemexisten- tes na cabeça do pistão. 2.12- DEFORMAÇÃO DA PARTE SUPERIOR DA CAMISA ASPECTO Arrancamento de material da zona de fogo do pistão. CAUSAS A deformação da partesuperior da camisa tem como consequência a danificação da zona de fogo do pistão. As causas desse tipo de desgaste do pistão podem ser: - Deformação da camisa por aperto irregular; - Junta do cabeçote imprópria. CORREÇÃO - Efetuar amontagemdacamisa e apertodo ca- beçote seguindo as especificações do fabri- cante. - Utilizarjuntado cabeçotede boaqualidadese- guindo as instruções do fabricante. - Verificar as dimensões do alojamentodo cola- rinho da camisa. .~~ I II~/JIl~ -=- :::::== o;:; ~~----. """ . . - --- t:1 FALHAS PREMATURAS EM BRONZINAS INTRODUÇÃO Iodas8Speçasdeummotorpossuemumavida (ltII provista,sendo essa duraçãomaior ou manordeacordocomafunçãoespecíficaa ela IItrlbulda.Peçasmuitosolicitadastêmumadu- raçãomenore,emconsequência,prevê-sesua trocaantesdasoutras.Cadaumadelasporém, devedurardeterminadotempoe issoconstitui suavidaútilprevista.Todavia,nemsemprea peça realmentemantémsuas condiçõesde funcionamentoduranteesseperrodo.Porvezes elase danificaantesdotempo,istoé, háuma falhaprematura.Afunçãodobommecâniconão devese limitarapenasnatrocada peça,mas tambémemdiagnosticar,comoummédico,a causa dessa falha. Ele deve determinaro "porquê"doencurtamentodadurabilidadepré- determinada. Abaixoapresentamosascausasmaiscomuns paraa falhaprematuradebr'onzinasnaordem de'suamaiorincidencia.É importantelembrar que,namaioriadasvezesafalhaprematurase devea umacombinaçãodeváriasdessascau- sas. - Partículasestranhasnoóleo. - Montagemdefeituosa - Faltadealinhamento - Lubrificaçãoinsuficiente -Sobrecargcrmecânicae/outérmica -Corrosão -Outrosfatores A funçãodasbronzinasé,essencialmente,pro- tegere prolongara vidadoselementosmóveis de maiorresponsabilidadee custo,comoo vi- rabrequime oalojamento.Devea bronzinaso- frerosdanosque,deoutromodo,iriamalcançar a outrapeça. Pode-seafirmarque,ummecânicosubstituindo bronzina. Nessacondição,as bronzinasdevemtervida consideravelmentelonga. Amaiorevidênciadequeotempodevidaútilda bronzinafoiultrapassadaeo aparecimentode ruidosnomotor("rajadas")eumadiminuiçãoda pressãodoóleolubrificante. simplesmenteumabronzinadanificadanomo- tor,semdeterminaracausadafalhaprematura, namaioriadasvezessubmeteráa bronzinaas mesmascausas,queforamresponsáveispelo danoda peçaanterior.Assimcomoo médico nãopodecurarumdoentesemantesdeterminar a causadomal,tambémo mecâniconaopode corrigirumafalhaprematurada bronzinasem antesdescobrirquala causaquea provocou. Nestemanual,cadacasoéanalisado,parauma melhorexposiçãodidática,sob três ângulos diferentes: O desgaste normal é, comumente, indicado por: -pequenaquantidadederiscosnasuperfícieda bronzina, provocados por partículas estranhas não retidas pelo filtro; esses riscos não repre- sentam problemas, desde que a liga-base não seja atingida sendo que, com a operação con- tinua, o desaparecimento desses riscos ainda pode ocorrer. Breve descrição de uma bronzina que falhou devido a uma causa especifica. Y' ASPECTO -~ CAUSAS Descriçãodo processodestruidore fatores capazesdeaceleraro dano. 3 - FALHASPREMATURAS DE BRONZINASPOR MAUFUNCIONAMENTOCORREÇÃO Cuidados que devem ser tomados, para corrigir a falha prematurada bronzina. 3.1 - CORROSÃO ASPECTO OPERAÇÃO NORMAL, APARÊNCIA E DESGASTE A aparência tfpica da ocorrência de corrosão e identificadapela formação de compostos escu- ros e pequenas cavidades ("pits")na superfície da bronzina.A maior parcela de desgaste normal de uma bronzina ocorre quando da partidado motorou no início da operação, após o que o desgaste continua em ritmo bastante reduzido. Se efe- tuada uma manutenção preventiva adequada, apenas as partrculasde dimensões reduzidas, não retidas no filtrode óleo, estarão presentes no processo de abrasão da superfície da CAUSAS Corrosão é umataque químico sobre a liga das bronzinas por compostos existentes no lubrifi- cante. Tais compostos podem ser estranhos ao sistema de lubrificação, como no caso de água I .,".-- 14 . ~ ..' .ti ti -.. :. ti 1- I15 t:1 ou podem ser produzidos durante a operação, como resultadoda oxidaçãodo óleo lubrificante. A ação nociva que se desenvolve quando uma bronzina opera em meio corrosivo pode oca- sionar a remoção diretade umou mais elemen- tos de liga, ou a formação de frágeis óxidos sobre a superfrcie de deslizamento. No primeirocaso, o metalatacadoé removidoda matriz, tornando-a frágil com respeito a ca- pacidade de carga, ocorrendo a fadiga. Igualmente uma peHculafrágil de óxido na su- perfície de deslizamento pode ser removidapor fadiga,ou mesmoporerosão, dada adificuldade desta superfície de incrustar partículas estra- nhas. A indústria de óleos lubrificantes tem desen- volvido aditivos que inibem a oxidação do óleo por um prolongado tempo de seviço, tornando esse tipodefalha bastanteminimizado,mas não de todo eliminado. O calor gerado na operação acelera o processo de oxidação, bem como a exposição ao ar, água ou outros materiais estranhos no óleo, incluindo certos metais que podem atuarcomocatalizadores.Outros fatores contribuintes incluempassagem de gases para o cárter ("blow-by"),e a queima de combustfvel contendo alto teor de enxofre, com a possibili- dade, inclusive,daformaçãode ácidos inorgâni- coso CORREÇÃO - Troca de óleodentrodoprazoespecificado pe- lo seu fabricante. - Caso seja observado que a corrosão tenha si- do provocada por passagem de gases para o cárter ("blow-by"),efetuara troca dos anéis e retificaro motor se necessário. ti .~ . . . . ..~~ . \ ~ '':1 ffiil Fig.3.1.1 3.2 . FRAGILIDADE A QUENTE ("HOT SHORT") ASPECTO \9 rit,! I ,,~ I :~ ,J 11 ,n ,~, /:\tll:. ..f,.....,":.1. J,.,.,.t,.'.;:\M;!/,.,.~. ,.\~~v':W. Grandes áreas d;i camada antifricçãoda bronzinasão arrancadas,ficandoexpostaa capadeaço. r--- 16 -- J-", . :~ ~ .~"I! CAUSAS 01;.'" , ?,,' J,' , :-i }r~ill ' rJ '.:,~ : ,~~. J " . ~, . ,,~. L~ . Fig.3.1.2 Fig.3.1.3 Quando uma bronzina em operação se aquece acimadatemperaturadefusãodo chumbo(3262 C) ou estanho (2312C) e está sujeita ao esforço de arraste considerável do atritocom o eixo, o material antifricção da mesma assume a con- dição de fragilidade a quente. Sob essa con- dição pode ocorrer uma movimentação do ~~~7.JJr1ffiiJ I J chumbo, separando-se do cobre, e a camada superficial perderá a aderência com a capa de aço provocando, consequentemente, o des- taque do material.A condição de fragilidade a quente é provocada por uma elevação exces- siva de calor em alguma área da bronzina. O calor excessivo pode ser devido à insuficiência de folga radial, impurezas, deformação dos colos do virabrequimou ainda desalinhamento do bloco e/ou virabrequim. CORREÇÕES - Montar as bronzinas com a folga recomenda- da pelo fabricante. . Na troca de óleo observar o máximode limpe- za e na montagemdo motor retirar todos os resíduos de usinagem e outras sujeiras exis- tentes. - Antes da montagemde novas bronzinas fazer uma inspeção dimensional cuidadosa dos colos do virabrequim. t:1 -Verificar o alinhamentodo bloco e do virabre- quim: .~ 'I ~~II; I ~ i.' ~ ,' ,' , :.t 'I f ::\~ ;,~~ :i ~\ I -,''\\ ~.~ ",'; .. Fig.3.2.1 .A : . " " " " .',i' ,. Fig.3.2.2 . I . .'" (]1iD. o' m: 0- ' 17 ,. . ti 3.3.PADIGAGENERALIZADA ASPECTO Asuperfícieda bronzinaapresentaáreas irregu- lures de onde se detacou o materialantifricção. 1 ~ . -. 11 CAUSAS Fig.3.3 Os danos por fadiga podem ser causados por esforço anormal e cíclico, ou seja, picos de carga (Fig. 3.3.1) FADIGA ~ ~ ~...~.. ~f .,' '.- -.. - 'Fig.3.3.1 As fraturas por fadiga são iniciadas por cargas excessivas, propagando-se perpendicular- mente à superfície da bronzina. Antes de al- cançar a linhade ligaçãoentrea ligada bronzina e o material suporte (aço), a fratura muda de direçãopropagando-separalelamenteà linhade ligação. Essas fraturas podem chegar a se unir provo- cando o destacamento do materialda bronzina. Um dos tipos mais comuns de fadiga ocorre na sobrecamada de bronzinas trimetálicas, onde as fraturas, após a penetração perpendicular, propagam-se paralelamente à barreira de níquel, ocasionando a remoção da mesma em áreas reduzidas. (Fig. 3.3.2) Junto à interface. mudam de direçao e propagam-se paralelamente quando se encontram. Umpedaçode liga se destaca. I Fig.3.3.2 CORREÇÃO - Se a durabilidade da bronzina foi menorque a prevista, verificaras condições de tempera- tura e carga em que trabalhou o motor elimi- nando os defeitos que houver. - Evitarsobrecargas operacionais do motorob- servando as recomendações do fabricante. I=- 18 . ., , .. ~ , . ' ~ . o .- -{=.' ",' . 3.4-INSUFICIÊNCIADEÓLEO NABRONZINA Fig.3.4.1 ASPECTO Quando uma bronzinafalha por insuficiênciaou diluição do óleo lubrificante,sua superfície de trabalho pode tornar-se brilhante;(Fig. 3.4), no caso de faltacompletade lubrificaçãoapresenta desgaste excessivo peloarrastamentode mate- rial pelo eixo no contato da superfície de desli- zamentoda bronzinacomocolo dovirabrequim. CAUSAS A insuficiência ou diluição do filmede óleo lubri- ficanteentreabronzina e oeixo, que ocasiona o desgaste da camada eletrodepositada é nor- malmenteprovocadapor: - folga vertical insuficiente; - diluição do óleo lubrificante; - motortrabalhandoemmarchalentapor longos períodos. Falta de óleo lubrificante, que ocasiona um contato metal-metalda bronzina com o colo do virabrequim, com desgaste excessivo pelo ar- rastamento do material antifricção é nor- malmenteprovocadopor: - galerias de óleo parcialmente obstruídas; - escolha incorretade submedida da bronzina; - montagem invertida das bronzinas centrais (parte inferiorno lugar da superior); - mau funcionamento da bomba de óleo ou vál- vulade alívio. t:1 Fig.3.4.2 INSUFICI~NCIA DE ÓLEO NA BRONZINA ~,-~ó~ Eixo Filme InsuficIente Fig.3.4 CORREÇÃO - Verificarasdimensõesdoscolosparaaesco- lhacorretadasnovasbronzinas; - Retificar os colos de virabrequim, caso seja necessário; - Verificar o bom funcionamento da bomba de óleo e da válvula de alívio; caso seja neces- sário, recondicioná-Ias ou trocá-Ias; - Observar se os furos de óleo das bronzinas estão alinhados com os existentesno blocodo motore nas bielas; - Evitar o funcionamento do motor na marcha lentaporperíodos prolongados; -Verificara diluiçãodo óleo lubrificantepor combustível ou líquidode arrefecimento.-. . '. 0.0:-..=..0 ' 19 '. .........:. , ",.,"'..c ..' ':t'. ti a,b nRosAo POR CAVITAÇÃO ~ I J I "" I" "1' , ~ ,f -- Fig.3.5.1 ASPECTO Algumas regiões da superfície da bronzina fi- cam erodidas. Em algumas ocasiões a erosão pode atravessar todo o material da liga da bronzina e chegar até a capa de aço. CAUSAS A erosão por cavitação é um tipo de dano cau- sado pela explosão instantânea de bolhas de vapor de óleo a baixa pressão na superfície da liga antifricção da bronzina. As cargas em uma bronzina do motor flutuam rapidamente, tanto em intensidade como em direção, durante o ciclo de trabalho do motor. Isso ocasiona mu- danças rápidas na pressão hidrodinâmica do filme de óleo na bronzina. r- L.. -- 20 Fig.3.5.2 A mudança de pressão é mais pronunciada a cada tempodo motor,em que ocorreuma defor- mação relativamentegrande entrea bronzina e o colo correspondente. A erosão da bronzinapodetambémser causada pela altavelocidadedofluxode óleonos furosdo virabrequim e pela variação do fluxo em des- continuidades da superfície da mesma, como rebaixos, canais e cantos vivos. A erosão por cavitação nas bronzinas, pode ser dividida em quatro grupos principais: a)Erosão porcavitaçãode sucção - ocorre portrásdomovimentodoeixo. b) Erosão por cavitação de descarga -ocorre à frentedomovimentodoeixo. c) Erosãoporcavitaçãodefluxo. d)Erosãoporcavitaçãodeimpacto. CORREÇÃO - Usar óleo lubrificantecom viscosidade reco- mendada para o motor. - Verificar a pressão do óleo. - Evitarcontaminação do óleo lubrificante. - Verificar a folga de montagem. <om' a:..,,:." ~:. .êiJ..=,6 , --r- 4 - FALHAS PREMATURAS DE BRONZINAS POR ERRO NA MONTAGEM 4.1- FOLGA AXIAL (LONGITUDINAL) INSUFICIENTE ASPECTO Desgaste excessivo na lateraldo flange e numa regiãoda superfície internada bronzina,no lado de maior carga axial enquanto que o outro lado encontra-se com aspecto normal de funcio- namento. Nas áreas do desgaste há fusão e desprendimentoda ligaantifricção. CAUSAS Uma folga insuficiente provocada por mon- tagem incorreta ou por colocação incorreta do disco eplatô,que forçamo virabrequimcontrao flange da bronzina a tal ponto que, pelo atrito """.. 11 Fi[1.4.1.1 ti gerado epela faltadaformação do filmede óleo há uma elevação de temperaturaa níveis onde o chumbo presente na liga se separa do cobre, com consequente danificação total nessas áreas. CORREÇÃO - Obedecer a folga de montagem especificada pelofabricante. - Verificar a colocação correta dos elementos de lig~çãoentreo motore câmbio. _,1 I; ,11 ITfJ 0, ~,. ,. . 21 t:1 4.2-IMPUREZAS SÓLIDAS fir.:1 II '.k; "'.~' j ' . " ! I I & , ~' .\./ ~, r I f I I t \: .... Fig.4.2.1. ASPECTO Partículas estranhas ficam impregnadasna liga antifricção,provocando deslocamentodo mate- rial. Pode-se encontrar também riscos na su- perfície da bronzina. CAUSAS Poeira, sujeira, abrasivos ou partículas metáli- cas, presentes no óleo, incrustam-se na su- perfície da bronzina, deslocando a liga anti- fricção. As saliências, da liga ou da partícula, podem tocar no eixo criando pontos de atrito localizados e provocando o rompimentodofilme de óleo (Fig. 4.2). As impurezaspodem provirdalimpezaincorreta do motorantes ou durante a montagem. Pode ocorrer também falha de funcionamento pelo desgaste de partes metálicas. CORREÇÃO - Instalar novas bronzinas, seguindo cuidado- samente as instruções de limpeza recomen- dadas. - Retificar o eixo, caso seja necessário. - Recomendar que o operador troqueo óleo eo respectivofiltro,periodicamente, nos interva- los recomendados pelo fabricantedo motore mantenha limpo o filtrode ar e o respiro do cárter. 4.3 - SUJEIRA NO ALOJAMENTO . I," " '-- Fia.4.2.2 li ASPECTO Área localizada de desgaste na superfície da liga, correspondendo a uma marca provocada pela presença de partícula estranha nas costas da bronzina. Fia.4.2.3 CAUSAS IMPUREZAS SÓLIDAS Partículas entre o alojamento e a bronzina im- pedem o contato adequado e dificultamo fluxo de calor.O aquecimentoeas cargas localizadas provocam a fadiga nessa área e o material se destaca (Fig. 4.3). CORREÇÃO Llga.Antl Fricçao Capa Sujeira - Limpar cuidadosamenteoalojamento,retiran- do todas as rebarbas, sujeiras ou partículas sólidas, antes de instalar novas bronzinas. - Examinar o estado dos colos e retificarcaso seja necessário. ~- _~~~1 , " : ~.. " ... 9 SUJEIRA NO ALOJAMENTO Partfcula t:1 Fig.4.3.1 Fig.4.3.2 Alojamento Vista Frontal Vista Lateral Fig. 4.3 t:1 4.4- ALOJAMENTO OVALlZADO Jt ";"" ASPECTO Áreas de desgaste excessivo, próximas as lin- has de partição da bronzina. CAUSAS As flexões da biela devidoas cargas alternadas podem produzir aovalização do alojamento. As , bronzinas tendem a adquirir essa forma, resul- tando dai uma superfície intema não cilíndrica. A folga próximada linha de partição, pela defor- mação do alojamento fica muito reduzida, po- dendo havercontato metálicoda ligaantifricção com o colo do eixo (Fig 4.4). CORREÇÃO - Examinar a circularidade do alojamentoda bronzina e se estiver fora das especificações, recondicionar o mesmo ou trocar a biela. - Examinar o colo do eixo, retificandocaso seja necessário. 4.5 - ALTURA DE ENCOSTO INSUFICIENTE ~" ~ Q - ASPECTO Áreas brilhantes(polidas)são visíveis nas costasdabronzina,eemalgunscasos,também nasuperfíciedepartição. CAUSAS Fig.4A, 1 o apertoinsuficientenao permiteque se estabe- leça a pressão radial que retéma bronzina no alojamento. O contato é inadequado, a condução do calor é dificultadae ao mesmo tempo o atritoadicional provocado pela pulsação da bronzina aumenta o calor gerado (Fig. 4.5). As causas para uma alturade encosto ser insuficientesão: - limagemnasuperfície departiçãoda bronzina; - capa afastada por sujeira ou rebarba na su- perfície de partição; - torqueinsuficiente; - parafuso encostando nofundo de umfuro não passante; - alojamentoda bronzinacom odiâmetroacima do especificado. ALOJAMENTO OVALlZADO CORREÇÃO - Limpar as superfícies de partição, antes de apertaros parafusos. - Examinar as dimensões e o estado dos alo- jamentos, recondicionando-os caso seja ne- cessário. - Aplicar no apertodos parafusos ou porcas o torquerecomendado pelofabricante.Fig.4A t:1 / . t. ,. II''''U .lI' ~}~; - Fig.4.5.2 I\êi-..,~ ~~: " 'b ~"" .... ~~_. ~Fig.4.5.3 ALTURA DE ENCOSTO INSUFICIENTE Fig.4.5 k4 t,- tl;f1lIJ.(i~/:ü'. 'I. . . t:1 4.6 - ALTURA DE ENCOSTO EXCESSIVA --- t:1 4.7 - BIELA EMPENADA OU TORCIDA I i ~j~~'~~B ~ ;;tI !~ "" ~_.. .-:;.::::: ".~c - . , ! .-".4.6.1II ASPECTO Áreas de desgaste excessivo junto a linha de partição, em uma das bronzinas ou em ambas. CAUSAS Quando se coloca a bronzina noalojamento,ela fica saliente na linha de partição (altura de en- costo). Ao se apertar os parafusos da capa, as bronzinas serào forçadas contra o alojamento, garantindo um bom contato. Existindo o excesso de altura de encosto, a força radialquese desenvolve, pode provocar a flambagem da bronzina, próximoa linhade par- tição (Fig. 4.6). São causas comuns: - superfície de partiçãodo alojamento usinada. - torqueexcessivo (aperto). CORREÇÃO - Se tiversido usinada a superfície de partição da capa, do bloco ou da biela, reusinar o alo- jamento para se obter uma circularidade per- feita. - Verificar, com o emprego de Azul da Prússia ou com outro processo adequado (súbito, etc.), se a ovalização está dentrodos valores permitidos,depois de terdado oapertocorreto nos parafusos da capa, com a chave de tor- que. - Aplicar no aperto dos parafusos ou porcas, o torquerecomendado pelofabricante. ..... D IL .... Fig.4.7.1 ASPECTO BIELA EMPENADA ALTURA DE ENCOSTO EXCESSIVA Áreas de desgaste excessivo nos lados diago- nalmente opostos de cada bronzina. Atrito CAUSAS Numa biela empenada ou com torção, os alojamentos estão desalinhados originando áreas deelevadas pressões e atécontatometal- metalentre a bronzina e o colo do virabrequim. O empenamentoda bielapode ocorrerpor intro- dução forçada do pino, aperto dos parafusos das capas com a bielafixada incorretamentena morsa ou por calço hidráulico (Fig 4.7). Áreas de Pressão Excessiva CORREÇÃO - Examinar'a biela, e caso seja necessário substituí-Ia. - Evitar esforços de torção na biela. Fig.4.7Altura de Encosto Excessiva Fig.4.6 26 I lí_ ." " .,.,'" , ".." '. y .. u." . r.". t:.1 4.8 -CAPA DESLOCADA ASPECTO Áreas de desgaste excessivo nos lados diame- tralmenteopostos de cada bronzina próximo a linha de partição. CAUSAS A capa do mancal foi deslocada forçando um lado de cada bronzina contra o eixo(Fig 4.8). Isso pode acontecer devido às causas seguin- tes: - Uso de chave inadequada, para aperto dos pa- rafusos. - Inversão da capa. - Furos ou pinos ou outros sistemas de centrali- zação das capas alterados. CORREÇÃO - E!?colherachave adequada e apertaralterna- damente os parafusos para perfeitoassenta- mento da capa. CAPA DESLOCADA r--- I 28 ~ '--" ~..~" .. "t"~' .:.,',','.~:'.r - , ',:, "," :: 1/~:;~:':.'i,.,'~tt"~" 1 ' " ..; , ,;,J t ,~', '..1~ ~_.- -=- '-~~ r'1 ";I ~, t, - Certificar-se que a posição da capa é correta. - Verificarse osistema de centragemdas capas não está alteradoou danificado. e substitui-Io caso seja necessário. 4.9 - VIRABREQUIM DEFORMADO Fig.4.8.1 ASPECTO Uma faixa de desgaste bem definida pode ser observada no conjunto de bronzinas centrais superiores ou no conjunto das inferiores. O grau de desgaste varia de bronzina para bronzina, mas geralmentena do meioeleé bem maisacentuado. CAUSAS O virabrequimdeformadosubmeteas bronzinas centrais a cargas excessivas, sendo as pres- sões máximas obtidas nos pontos de maior ti ~ I Fig.4.9.1 distorção. Nestes pontos, a folgatambémse reduz,e pode haver contato metal-metalentre a bronzina e o colo do virabrequim(FigA.9). O virabrequim pode se deformar devido a manuseio inadequado,armazenagem incorreta ou condições operacionais extremas. CORREÇÃO - Verificar se o eixo está deformado através de umprocesso adequado. - Desempenarovirabrequim. VIRABREQUIM DEFORMADO Interferênciade Chave Fig.4.8 UklJJ~ln~~(JJlDifJIg"j€CP b1i$1P.r,eiifiltã?à$Iiimll!lstõ~8fiiijZiijá$ 29 LinhadeCentrodo Bloco Fig. 4.9 t:1 4.10 - BLOCO DEFORMADO ",,,",,-.., t ll "à, ,~' ! '~: , \ , '~ ,, ! '1' , ~ ,, ' I r~:~i':..::l' 6 Vf , \'\l,I t~:l ~. J 'i)' I I I '-I , '~J: I ~.:I L J :'1, - -'1:8L~-"-- J ASPECTO ~.~~ :I'i, , i/:' /" {'fi~ !~. , II~' ",'I"" p. 'I f'l ,.J.i..'~ f' ~ ':+~I , t],':i'" ,i,,!) .. ' ~ ! .';!I :1":1" '.t~. .f~;~~: I, I ti I II a ' 1\~ rI~', j" :'''i! 1 Uma faixa de desgaste bem definida pode ser observada no conjunto de bronzinas centrais superiores ou no conjunto das inferiores. O grau de desgaste varia de bronzina para bronzina, mas geralmentenado meioeleé bem maisacentuado. CAUSAS -. , ,~:'fO.1 O aquecimento e o resfriamento brusco do motoréuma dascausas da distorçãodos blocos quando ele opera sem válvula termostática. A deformação dobloco pode tambémser causada 4.11 - COLOS NÃO CILiNDRICOS ~~~ ~\L'~ l-I 30 Fig. 4. 11. 1 ASPECTO por: - Condições desfavoráveis de uso (porexem- plo, sobrecarga operacional do motor). - Procedimentos de aperto incorretodos para- fusos do cabeçote (Fig. 4.1O). Faixa de desgaste desigual na bronzina. De acordo com as regiões que ficam submetidas a maiores pressões, distinguem-setrês aspectos principais que correspondem respectivamente, aos defeitos de forma dos colos ilustrados (Fig. 4.11, A,S e C). CAUSAS CORREÇÃO Colos nao cilindricos impõem uma distribuição irregular de cargas na superfície da bronzina gerando em certas áreas maior quantidade de calor e acelerando o desgaste. As folgas poderão tornar-se insuficientese havercontato - Determinar a existência de deformação atra- vés de um processo adequado. - Realinhar (mandrilar)os alojamentos. - Instalarválvula termostática. ~- n.. 13 metal-metalentreabronzina e ocolo dovirabre- quim. Em outros casos as folgas serão excessivas. Os perfís cônico, côncavo ou convexo (barril) dos colos do virabrequim e ainda a conicidade do alojamentoda bronzina na biela são sempre devidos a retificação incorreta. COLOS NAo CILINDRICOS A~ ~ , COnes"" ~ ~.F: i" J '" ,,"I /L.'!.," . ' .,~ ' : I ,~. "'\"'t" ! . ,;, ~' J:':t"~. :'\~:; J .C: I~. ; I~ ,P :'::1'. I I '~!'1:;"~~,. , t\ ,; ~" 'IL. Fig.4.11.2 CORREÇÃO - Retificarcorretamenteos colos eos alojamen- tos. A ', I c . '~'. """""",,,Ba,,'O BLOCO DEFORMADO Fig.4.11 - 1:(jJfffi$1 'i'!ti/TItiiw'ti;(§(§:líi,'.:I€t({'(§@(J)1?1ri'ili7Ili~(fJI !li' ~ Flr,em~~/st6:e:sw8?PQZjQa"$ 31 ~ l1 4.12-RAIO DE CONCORDÂNCIA INCORRETO 5 - MONTAGEM INCORRETA POR FALTA DE ATENÇÃO se sofrerem alterações de seu projeto. A mono tagem incorreta quase sempre provoca urnn falha prematurada bronzina. As figuras abaixo mostram os erros mais comuns de montagem. ASPECTO As bronzinas nãofuncionarão adequadamente se não forem montadas de maneira correta ou Áreas de desgasteexcessivoao longodas superffcieslateraisdabronzina. BIELA ASSIMÉTICA BRONZINAS TROCADAS Raios de concordânciados colos incorretos ocasionandoocontatometal-metalaolongodas superfícieslateraisdabronzina(Fig.4.12). Isso levaa um desgasteexcessivoe a uma fadigaprematuralocalizada. '. II CAUSAS ~ CORREÇÂO I - Retificaros colos, tomando o cuidado de exe- cutar os raios com a curvaturacorreta. - Não deixarcantovivoque enfraquecerá o eixo pela concentração de tensões em área já muitosolicitada. Correta Incorreta Fig.4.12.1 CAPAS INVERTIDAS OU TROCADAS RESSALTOS DE CENTRAGEM NÃO COINCIDENTES RAIO DE CONCORDÃNCIA INCORRETO Raios Incorretos CALÇOS IMPRÓPRIOS FURO DE ÓLEO NÃO ALINHADO Fig.4.12 Furo de Óleo (Bloco) / - - L- ', :. dI O:. .: 01, , 32 - ~ FALHAS PREMATURAS EM BUCHAS 6.1- FOLGA DEMONTA INCORRETA ASPECTO A superfícieexternadabuchaapresentariscos circunferenciaisprofundos. CAUSAS Montagemdoeixonabuchacomfolgadiametral insuficiente,fazendocom que o eixo fique "agarrado"na bucha provocandoa rotação destanoalojamento. CORREÇÃO Utilizara folgademontagemespecificadapelo fabricantedomotor. Fig.6.1 li TABELA DE CONVERSÃO DE APERTOS (TORQUE) 6.2. ALOJAMENTO DEFORMADO ASPECTO Asuperfícieexternadabuchaapresentaáreas depoucocontatocomoalojamento. CAUSAS o alojamentonãosendoperfeitamentecircular diminui a área de contato bucha com o alojamentonãopermitindoperfeitadissipação docalorgerado. CORREÇÃO Verificaracircularidadedoalojamentoantesda montagemdeumanovabuchaNo casodealojamentomuitodeformado,reti- ficá-Ioe utilizarumabuchacomsobremedida externa. , ., 1ft.-Ibs.=0,138255mkgf. 1mkgf.=7,2330ft.lbs. 1mkgf.= 10 mN (Metronewton) " Fig.6.2 A publicaçãoe reproduçãodestemanualno todoouempartes,semautorizaçãoescritadaMetal LeveS.A. Indústriae Comércio,é expressamenteproibida. 1- 35- I ,."','/. .,,~:<., ~..:. ,," ". : ,,'"'"... ......: ..rJ .. , 34 '& ui ui ÕI ÕI ui ÕI ÕI ui ui '5..c ..c ..c.>c: ... .>c: .>c: ... .>c: .>c: ... .>c: E .:I:! .:I:! E E .:I:! .:I:! E E .:I:! .:I:! E - 1 7,23 1 0,1382 31 224,22 31 4,2859 66 477,38 66 9,1248 2 14,47 2 0,2765 32 231,46 32 4,4242 67 484,61 67 9,2631 3 21,70 3 0,4118 33 238,69 33 4,5624 68 491,84 68 9,4013 4 28,93 4 . 0,5530 34 245,92 34 4,7007 69 499,08 69 9,5396 5 36,17 5 0,6913 35 253,16 35 4,8384 70 506,31 70 9,6778 6 43,40 6 0,8295 36 260,39 36 4,9772 71 513,54 71 9,8161 7 50,63 7 0,9678 37 267,62 37 5,1154 72 520,78 72 9,9544 8 57,86 8 1,1060 38 274,85 38 5,2537 73 528,01 73 10,0926 9 65,10 9 1,2443 39 282,09 39 5,3919 74 535,24 74 10,2309 10 72,33 10 1,3825 40 289,32 40 5,5302 75 542,48 75 10,3691 11 79,56 11 1,5208 41 296,55 41 5,6685 76 549,71 76 10,5074 12 86,80 12 1,6591 42 303,79 42 5,8067 77 556,94 77 10,6456 13 94,03 13 1,7973 43 311,02 43 5,9450 78 564,17 78 10,7839 14 101,26 14 1,9356 44 318,25 44 6,0832 79 571,40 79 10,9221 15 108,50 15 2,0738 45 235,49 45 6,2215 80 578,64 80 11,0604 16 115,73 16 2,2121 46 332,72 46 6,3597 81 585,87 81 11,1987 17 122,96 17 2,3503 47 339,95 47 6,4980 82 593,11 82 11,3369 18 130,14 18 2,4886 48 347,18 48 6,6362 83 600,34 83 11,4752 19 137,43 19 2,6268 49 354,42 49 6,7745 84 607,57 84 11,6134 20 144,66 20 2,7651 50 361,55 50 6,9128 85 614,81 85 11,7517 21 151,89 21 2,9034 51 368,88 51 7,0510 86 622,04 86 11,8899 22 159,13 22 3,0418 52 376,12 52 7,1893 87 629,50 87 12,0282 23 166,36 23 3,1799 53 383,35 53 7,3275 88 636,50 88 12,1664 24 173,59 24 3,3181 54 390,58 54 7,4658 89 643,74 89 12,3047 25 180,83 25 3,4564 55 397,82 55 7,6040 90 650,97 90 12,4429 26 188,06 26 3,5946 56 405,05 56 7,7423 91 658,20 91 12,5812 27 195,29 27 3,7329 57 412,28 57 7,8805 92 665,44 92 12,7195 28 202,52 28 3,8711 58 419,51 58 8,0188 93 672,67 93 12,8577 ,?9 209,76 29 4,0094 59 426,75 59 8,1570 94 679,90 94 12,9960 30 216,99 30 4,1476 60 433,98 60 8,2953 95 687,14 95 13,1342 61 441,21 61 8,4336 96 694,37 96 13,2725 62 448,45 62 8,5718 97 701,60 97 13,4107 63 455,68 63 8,7101 98 708,83 98 13,5490 64 469,91 64 8,8483 99 716,07 99 13,6872 65 470,15 65 8,9866 00 723,30 00 13,8255 ... Vendas e Assistência Técnica ASSISTSNCIA. TÉCNICA E COMERCIAL R.Brasílio Luz, 535 - Santo Amara CEP 04746-901 - São Paulo - SP Tais.: (011) 545-0644/0729/0659 Fax: (011) 522-8743 " 'I -
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