Artigo camisas de pistão welliton barra

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Faculdade Estácio de Belém 
Engenharia Mecânica 
Disciplina: Motores e Combustão 
 Professor: Roger Cruz 
CAMISAS DE PISTÕES 
Welliton Moises Barra dos Santos 
Matricula: 201702447057 
engmecwb@outlook.com 
 
Resumo. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
As camisas são componentes estáticos que são integrados aos blocos de motores, formando assim um 
sistema fechado onde ocorrem os processos termodinâmicos em seu interior com auxílio do pistão. Este 
componente é o responsável por promover a troca térmica gerada no processo de combustão do motor, que 
pode ser agrupado com mecanismos de refrigeração, tanto água quanto ar, por meio de aletas, a fim de 
promover o resfriamento do sistema (DA; CEFET; BRUNA; & MOREIRA, 2009) 
As camisas são instaladas no bloco para evitar que o atrito causado pelo movimento do pistão desgaste o 
bloco 
Os cilindros são responsáveis por promoverem a força de potência para que o motor alcance velocidades 
elevadas. Por isso, todas as peças e componentes do cilindro precisam estar em boas condições, garantindo 
a manutenção das funcionalidades. 
Componente insubstituível, as camisas precisam estar em perfeitas condições para o bom funcionamento 
do motor, pois fazem parte da estrutura do bloco. 
Geralmente, as camisas são fabricadas com materiais que promovem uma maior resistência e menos atrito, 
como ferro com adição de crômio, níquel e magnésio, por exemplo. 
 O bom funcionamento do motor e de todos os seus componentes, especialmente das peças que fazem parte 
do cabeçote, dependem bastante da camisa de cilindro. Isso porque a principal função dessa peça é fazer a 
vedação da câmara de combustão, permitindo a troca térmica de calor por todo o bloco. Quer dizer, a camisa 
de cilindro guia o movimento retilíneo do conjunto do pistão, vedando os gases em expansão resultantes da 
combustão e dissipando as temperaturas geradas pelos atritos. 
O componente é aplicado para manter a integridade do bloco, aumentando muito sua vida útil, a camisa de 
cilindro é produzida nas mais diversas medidas. Isso porque cada bloco de motor tem suas particularidades, 
tamanhos e diâmetros 
Assim, as camisas são fabricadas com materiais extremamente resistentes, com um tubo mecânico sem 
costura, capaz de suportar altas temperaturas e pressões internas, além de possuir boa usinagem e alta 
soldabilidade. 
2. DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 Os principais objetivos dos diferentes tipos de camisas são: 
manter a câmara de combustão vedada; efetuar a troca térmica do calor gerado dentro da câmara de 
combustão com o meio refrigerante (água ou ar); reaproveitamento de bloco. 
A mistura de combustível, ao ser admitida para dentro do cilindro, entrará em combustão espontânea após 
ser comprimida (diesel) ou por intermédio de faísca de ignição criada dentro da câmara durante a 
compressão da mistura (álcool e gasolina). 
A combustão dos gases em expansão ocorrerá dentro de um sistema fechado, para que parte da energia 
gerada impulsione o pistão para baixo e assim sucessivamente movimente o eixo virabrequim, 
consequentemente, transformando a energia em movimento. 
As camisas proporcionam ao sistema a condição fechada e necessária ao processo de transformação da 
energia. 
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Figura. 2 
2.2 Nomenclatura das camisas 
É utilizada no intuito de se obter melhor padronização no uso das denominações utilizadas para a 
identificação das partes que compõem a camisa, bem como definir os principais termos identificados nas 
figuras a baixo: 
2.2.1 Camisas húmidas e Secas 
A – diâmetro flange 
B – diâmetro do ressalto antichama (Lip) C – altura do ressalto antichama (Lip) 
D – altura do flange 
E – comprimento total F – diâmetro interno 
G – diâmetro externo (camisa seca) 
 
2.2.2 Camisas Aletadas 
L – altura total 
B – diâmetro interno 
C – diâmetro externo do apoio superior 
D – diâmetro externo do apoio inferior 
 
 
 
 
 
2.3 Tecnologia das camisas 
Figura. 1 
 
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Figura. 3 
Figura. 4 
Figura 5: O ângulo de brunimento deve estar entre 30º e 60º 
As camisas são produzidas em ferro fundido e atra- vés do acréscimo de elementos de liga se obtém melhora 
em suas propriedades mecânicas, como o aumento da resistência à fadiga, mesmo em con- dições severas 
de trabalho como a de temperatura elevada e pressão. 
 
As camisas são fabricadas pelo processo de fundição estática e por centrifugação. 
Na fundição estática, se produz a camisa denominada camisa aletada. As camisas obtidas a partir deste 
processo possuem boa resistência ao des- gaste, boa usinabilidade e baixo custo. 
Na fundição centrífuga, são produzidas camisas secas e camisas molhadas. As camisas obtidas pelo 
processo de centrifugação possuem maior módulo elástico e dureza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3.1 Brunimento 
 é a operação que tem como objetivo remover os riscos horizontais deixados nas camisas após a usinagem 
interna, proporcionando ao cilindro um acabamento final uniforme, com ângulo de e rugosidade contro- 
lada, Uma de suas funções é reter o óleo lubrificante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O brunimento tem suas características deter- minadas pela velocidade de corte, pressão das pedras, 
especificação das pedras de brunir e ferramental. 
2.3.2 Outras Tecnologias no emprego das camisas de Pistões: 
filmes à base de carbono tipo diamante (“Diamond-Like Carbon” - DLC) 
Os projetos dos novos motores visam uma melhor eficiência térmica e mecânica, com auxílio de soluções 
de engenharia que possam beneficiar o desempenho dos motores, resultando em uma melhor queima do 
combustível e menor atrito. Um dos contribuintes mais relevantes para o atrito num motor é o sistema 
pistão-anel de pistão-camisa de cilindro que é o foco de muitos trabalhos em busca da redução das perdas 
por atrito. As propriedades dos filmes à base de carbono tipo diamante (“Diamond-Like Carbon” - DLC) 
são bem conhecidas por apresentam alta resistência ao desgaste e baixo coeficiente de atrito, tornando-se 
adequados para diferentes aplicações tribológicas. O presente trabalho discute a viabilidade técnica de se 
aplicar um filme DLC amorfo hidrogenado, com gradiente de composição química, sobre a superfície 
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Figura. 6.1 
Figura. 6 
interna brunida de camisas de cilindro para redução do atrito. A metodologia aborda duas espessuras de 
filme: 2,5 e 12,5 µm, depositadas pelo processo de deposição química em fase vapor assistida por plasma 
(PACVD), como alternativa para redução do atrito do motor e, consequentemente, redução no consumo 
específico de combustível, e ainda na redução do desgaste dos anéis de pistão e da superfície de trabalho 
da camisa de cilindro. Comparando camisas de cilindro com mesma rugosidade na superfície interna, 
denominadas camisas de referência (sem revestimento interno) e camisas recobertas com filme DLC, testes 
de bancada com movimento recíproco de contato mostraram redução do coeficiente de atrito (COF) em até 
19%. Testes de motor ciclo Otto e Diesel em banco de prova com dinamômetro conferiram, 
respectivamente, uma redução da pressão média efetiva de atrito (FMEP) do motor em até 12% e consumo 
específico de combustível (BSFC) em até 2,5% em rotações de 1000 a 1400 rpm. 
2.4 Tipos de camisas: 
Existem apenas três tipos de camisas de motores no mercado que, após a fundição, passam por processos 
de estabilização e alívio de tensão. A partir destes processos, é necessário efetuar usinagens como o 
torneamento, mandrilhamento, retificação e brunimento para atingir as dimensões finais da peça. Portanto, 
é utilizado um tipo diferentede camisa para cada tipo de motor e esta seleção é feita de acordo com seus 
sistemas de refrigeração -água ou ar-(DA; CEFET BRUNA; & MOREIRA, 2009) 
2.4.1 Camisa molhada: 
Este tipo de camisa possui um espaço interno que contém fluido, conhecido como galeria de refrigeração 
do sistema de arrefecimento. Sua montagem é simples, tem ressalto de apoio superior no bloco do motor 
e a vedação é feita por anéis o’rings nas extremidades superiores e inferiores da camisa. Devem-se manter 
em perfeitas condições de limpeza os alojamentos dos anéis de vedação e colarinhos, fazendo com que a 
camisa se encaixe perfeitamente. Sendo assim, esta verificação evita futuros problemas, como trincas, 
deformações, vazamentos ou queima de juntas (MAHLE, 2012). 
 
2.4.2 Camisa seca: 
Este tipo de camisa não possui contato direto com o fluido e é possível reaproveitar o bloco trocando as 
camisas e as substituindo por novas. O apoio no bloco ocorre de forma semelhante ao de camisa molhada, 
mas não possui vedação por anéis o’rings por não haver necessidade, já que não possui contato direto com 
o fluido de arrefecimento (REJOWSKI, 2012). 
 
 
 
 
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Figura. 6 
Figura. 7 
Figura. 8 
2.4.3 Camisa Aletada: 
Este tipo de camisa possui aletas nas extremidades. São montadas sem anéis de vedação e não possuem 
interferências. Nos carros e caminhões sua instalação é feita com base de apoio superior no cabeçote e 
inferior no bloco do motor. Já em motores de 
 
2.5 Falhas prematuras em camisas 
2.5.1 Características normais de trabalho 
As características das camisas apresentadas são as normais de funcionamento, pois o desgaste do 
brunimento e os possíveis riscos são decorrentes de contaminação por corpo estranho durante o período de 
sua vida útil. 
 
 
 
 
 
 
 
2.5.2 Falhas prematuras em camisas por erros de montagem 
Aspectos: A aparência visual indica a utilização de cola/ adesivo no apoio da camisa no bloco. 
Causas: A utilização de cola/adesivo, após a sua secagem, causa deformações não controladas na parede da 
camisa, podendo comprometer sua vida útil. As consequências podem ser: ovalização; deformações 
localizadas e não controladas, onde não ocorrerá a vedação do anel de com- pressão ou mesmo a raspagem 
do óleo lubrificante pelos anéis raspadores; 
deformações localizadas e não controladas que poderão comprometer a folga entre o pistão e a saia, 
chegando ao engripamento; 
a cola/adesivo pode escorrer e obstruir os canais de lubrificação; 
deficiência de apoio com o cabeçote (falta de perpendicularidade entre o apoio da camisa e o cabeçote). 
 
 Fig ura . 1 1 
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Figura. 9 
Figura. 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.6 Usinagem irregular do bloco e/ou cabeçote 
Montagem da camisa com irregularidade do apoio 
Aspecto 
A camisa apresenta fratura do colarinho e/ou deficiência de vedação com o cabeçote. 
 
 
 
 
 
 
Tanto em camisa seca como em molhada, é necessário respeitar as recomendações da montadora/fabricante 
no que se refere ao apoio da camisa no bloco. A existência de irregu- laridade no apoio faz com que ocorra 
uma distribuição irregular, em todo o diâmetro da camisa, das tensões criadas em função do torque aplicado 
nos parafusos de fixação do cabeçote no bloco. Nos motores que traba- lham com camisa seca, a pressão 
aplicada 
 
 
 
 
 
 
 
Nos motores que trabalham com camisa seca, as irregularidades existentes no alojamento no bloco, 
devido à usinagem ou não, podem provocar: 
Camisa montada com cola na superfície de apoio 
com o cabeçote (lado superior da camisa) 
 
Apoio irregular da camisa com o cabeçote 
Figura. 11 Figura. 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura. 13 
 
Figura. 14 
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contato irregular da camisa com o alojamento, comprometendo a troca térmica entre os dois e, 
consequentemente, o enripamento entre o pistão e a camisa; 
o comprometimento da vedação dos anéis de segmento, com possível aumento de consumo de óleo 
lubrificante ou mesmo aumento de “Blow-by” (passagem dos gases) para o cárter. 
3. REFERÊNCIAS 
DA; CEFET; BRUNA; & MOREIRA, 2009), (MAHLE, 2012), (REJOWSKI, 2012), 
 https://cdn2.ms-motorservice.com/fileadmin/media/MAM/PDF_Assets/Ciclo-otto-Cat%C3%A1logo-
T%C3%A9cnico-2015_361755.pdf 
http://pelicano.ipen.br/PosG30/TextoCompleto/Edney%20Deschauer%20Rejowski_M.pdf 
http://tede.mackenzie.br/jspui/bitstream/tede/1377/1/Dionisio%20Mateo%20Cardille.pdf 
manual-curso-de-motores-2019, (MAHLE, 2019) 
https://cdn2.ms-motorservice.com/fileadmin/media/MAM/PDF_Assets/Ciclo-otto-Cat%C3%A1logo-T%C3%A9cnico-2015_361755.pdf
https://cdn2.ms-motorservice.com/fileadmin/media/MAM/PDF_Assets/Ciclo-otto-Cat%C3%A1logo-T%C3%A9cnico-2015_361755.pdf
http://tede.mackenzie.br/jspui/bitstream/tede/1377/1/Dionisio%20Mateo%20Cardille.pdf