Este subsistema tem a função de realizar os tempos de funcionamento do
motor, sincronizado com o subsistema de conjunto móvel. É constituído por vários
componentes que são:
- Cabeçote - Válvulas de Admissão e Escape
- Comando de Válvulas - Tuchos
1- CABEÇOTE
O cabeçote é fabricado em ferro fundido, para os veículos antigos, e ligas
leves de alumínio, para a maioria dos veículos. Ao ser instalado no bloco, o cabeçote
forma a câmara de combustão em cada cilindro do motor.
Dependendo da marca e do tipo, o motor funciona com um ou mais
cabeçotes, instalados na posição vertical ou inclinada.
O cabeçote é constituído de:
válvulas e mancais de apoio do conjunto dos balancins ou comando de válvulas.
A face inferior do cabeçote deve ser rigorosamente plana para que a vedação
da mistura seja a mais perfeita possível.
O cabeçote tem, ainda, cavidades para formar as câmaras de combustão em
conjunto com os cilindros. Essas câmaras de combustão precisam ser
hermeticamente fechadas para não haver perda de compressão. É por isso que
existe uma junta de vedação, instalada entre o cabeçote e o bloco.
vedação de um cilindro para o outro, vedação dos dutos de óleo e água. A junta
tradicional é fabricada de amianto e recebe reforços metálicos para resistir a altas
temperaturas e pressões causadas pela combustão da mistura. Toda vez que o
cabeçote for removido, a junta deverá ser substituída.
Nos motores novos, esta junta tradicional foi substituída por uma junta toda
metálica para vedar os aumentos de compressão nestes motores e, também,
proporcionar um menor consumo de lubrificante, devido ao melhor nível de
acabamento das superfícies do bloco e do cabeçote.
São fabricadas em latão, ferro fundido ou aço. Têm forma cilíndrica e são
colocadas sob interferência em perfurações existentes no cabeçote. Em geral, na
parte superior encontram-se retentores de válvulas, que fazem a vedação do óleo
lubrificante que poderia vazar para dentro das câmaras de combustão.
Como o nome já diz, sua função é de guiar as válvulas, para sua abertura e
fechamento, causando a vedação da mistura ar/combustível.
São instaladas no cabeçote por interferência, ou fazem parte do mesmo. Têm
a função de, junto com a válvula, causar a vedação da mistura ar/combustível e
possuem o mesmo ângulo de inclinação que a válvula.
São fabricadas em aços especiais para resistirem a altas temperaturas.
para sua fixação, no momento de removê-lo e de colocá-lo deve ser seguida uma
seqüência, que pode ser em “X” ou em “caracol”.
Exemplo:
Obs.: Estas seqüências são ilustrações e podem ser seguidas, mas sempre se deve
verificar a seqüência recomendada pelo fabricante.
Os tempos de funcionamento de um motor de quatro tempos acontecem
devido à ação de um comando de válvulas que é acionado pela árvore de
manivelas. Em cada uma dessas árvores existem engrenagens, que são montadas
em posições específicas para que o motor entre em sincronismo mecânico. Este é o
chamado ponto mecânico.
Existem diversas maneiras de ligação entre as árvores de comando de
válvulas e de manivelas:
uma denominação:
- OHV: (over head valve ou válvula no cabeçote)
A árvore de comando de válvulas tem as seguintes funções:
• sincroniza a abertura e o fechamento das válvulas com os êmbolos do motor;
• estabelece a ordem de ignição dos cilindros;
• é um dos responsáveis pelo limite de rotação do motor.
alguns casos, além das válvulas, ele aciona a bomba de combustível e a bomba de
óleo.
É confeccionado em aço especial e apoiado em seu alojamento por meio dos
munhões. Alguns tipos de motores possuem buchas ou casquilhos entre os
munhões e os mancais de apoio. Esses casquilhos são de materiais antifricção, que
evitam o desgaste acelerado dos munhões e mancais.
Cada motor possui o seu comando de válvulas específico e através da
angulação dos cames são formados os diagramas de válvulas.
proporcionando movimentos alternados aos mesmos. Estes transmitem os
movimentos às varetas ou, quando elas não existirem, diretamente às válvulas.
Em alguns motores 16V o comando de válvulas de admissão traz uma
tecnologia chamada de Comando de Válvulas Variável. Este recurso melhora o
enchimento do cilindro em todas as rotações. É um comando hidráulico que é
acionado através de uma válvula elétrica, controlada pela central de Injeção
Eletrônica.
determinado ângulo, melhorando, assim, o enchimento do cilindro.
1.4- Varetas e Balancins de Válvulas
As varetas são hastes longas que transmitem os movimentos dos tuchos aos
balancins e estes, para as válvulas. Cada balancim possui uma regulagem
independente através de porca e parafuso, o que possibilita periodicamente ajuste
na folga das válvulas.
O conjunto de balancins é instalado no cabeçote.
São os elementos que transmitem os movimentos dos cames do comando
para as hastes de comando de balancins ou, diretamente, às hastes das válvulas.
Podem ser instalados no bloco ou no cabeçote, depende da localização do comando
de válvulas.
Existem dois tipos de tuchos utilizados pelos motores:
• Convencional
• Hidráulico
No tipo convencional, teremos uma peça única e maciça.
os desgastes existentes entre as peças móveis, que acionam as válvulas e o
comando de válvulas, e melhorar o acionamento das válvulas e o rendimento do
motor.
Início de Abertura da Válvula
• ocorre folga excessiva entre eles e as válvulas;
• baixa o nível de óleo no motor;
• ocorrem avarias no dispositivo hidráulico do tucho;
• há obstrução nas válvulas;
• há desgastes dos próprios tuchos.
motor ganhe em desempenho e em economia de combustível.
1.6- Válvulas
São hastes que possuem uma das extremidades achatadas, em forma de
disco, e que se assentam perfeitamente em suas sedes no cabeçote. São instaladas
no cabeçote, no interior das câmaras de combustão. As válvulas precisam resistir a:
Existem dois tipos de válvulas conforme suas funções:
• válvulas de admissão;
• válvulas de escapamento.
1.6.1- Válvulas de admissão
• Permitem a entrada da mistura de ar/combustível na câmara de combustão;
• Vedam a abertura de admissão no tempo exato de sua compressão.
A cabeça da válvula de admissão possui um diâmetro maior que a de
escapamento para facilitar a entrada da mistura no cilindro.
Obs.: Nos motores 16 Válvulas, principalmente os 1000 cc, acontecem casos
de as válvulas de admissão e escapamento terem os mesmos diâmetros.
1.6.2- Válvulas de escapamento
• Permitem o escapamento dos gases queimados pela combustão;
• Vedam a abertura de escapamento no tempo de compressão.
Devido à temperatura dos gases de escape ser maior que a temperatura da
mistura de ar/combustível na admissão, as válvulas de escapamento são fabricadas
em materiais mais resistentes.
Obs.: Em alguns casos, nos motores turbinados originais de fábrica as
válvulas de escapamento trazem em seu interior “sódio”, que permite uma melhor
dissipação de calor. Estas válvulas podem ter sua temperatura de trabalho reduzida
em até 150º C, igualando-se a uma válvula dos motores aspirados.
1.6.3- Constituição da válvula
A válvula é formada por uma série de partes que garantem seu
funcionamento adequado:
formato dessa câmara, pode ser:
• plana;
• côncava;
• convexa.
comando de válvulas, sua cabeça deve acasalar-se perfeitamente na sua sede na
câmara de combustão.
assentamento. A inclinação da face de assentamento da válvula é igual à de sua
sede para vedar completamente a saída de mistura ou de gases, quando a válvula
está fechada.
A margem é uma faixa situada entre a cabeça e a face de assentamento da
válvula e garante que a mesma, durante um certo tempo, não se deforme pela ação
do calor da combustão.
A abertura entre a sede e a face de assentamento da válvula ocorre pelo
deslocamento da haste nas guias das válvulas. Esse deslocamento ocorre quando o
pé da válvula é pressionado pelo balancim ou pelo came do comando de válvulas.
O fechamento ocorre pela ação de uma mola de aço.
1.6.4- Dispositivos de montagem
As válvulas funcionam fazendo movimentos retilíneos alternados. Por esta
razão, são montados em seus alojamentos com dispositivos que, além de aprisionálas,
lhes permitem tais movimentos. Estes dispositivos são:
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