Qual deve ser a folga entre o pistão e o cilindro
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Para garantir alta compressão no motor, e isso afeta muito sua eficiência e outras habilidades em termos de potência, facilidade de partida e consumo específico, os pistões devem estar nos cilindros com uma folga mínima. Mas é impossível reduzi-lo a zero, por causa das diferentes temperaturas das peças, o motor travará.
Portanto, a folga é determinada por cálculo e rigorosamente observada, e a vedação necessária é obtida usando anéis de pistão de mola como vedação de gás e óleo.
Por que a folga entre o pistão e o cilindro muda?
Os projetistas de carros se esforçam para que as peças do motor funcionem no modo de fricção fluida.
Este é um método de lubrificação de superfícies de atrito quando, devido à resistência do filme de óleo ou ao fornecimento de óleo sob pressão e na vazão necessária, o contato direto das peças não ocorre mesmo sob carga significativa.
Nem sempre e nem em todos os modos tal estado pode ser mantido. Vários fatores influenciam isso:
- falta de óleo, o fornecimento de fluido lubrificante, como é feito nos rolamentos do virabrequim e árvores de cames, não é realizado sob pressão na área entre o pistão e o cilindro, e outros métodos de lubrificação nem sempre dão um resultado estável, óleo especial os bicos funcionam melhor, mas por várias razões os colocam com relutância;
- padrão de brunimento mal feito ou desgastado na superfície do cilindro, é projetado para reter o filme de óleo e evitar que ele desapareça completamente sob a força dos anéis do pistão;
- violações do regime de temperatura causam o zeramento da folga térmica, o desaparecimento da camada de óleo e o aparecimento de entalhes nos pistões e cilindros;
- o uso de óleo de baixa qualidade com desvio em todas as características significativas.
Parece paradoxal, mas a superfície do cilindro se desgasta mais, embora geralmente seja feito de ferro fundido, é um bloco sólido de ferro fundido ou vários revestimentos secos e úmidos fundidos no alumínio do bloco.
Mesmo que a luva esteja faltando, a superfície do cilindro de alumínio é submetida a um tratamento especial e uma camada de um revestimento especial resistente ao desgaste é criada sobre ela.
Isso se deve a uma pressão mais estável no pistão, que, na presença de lubrificação, quase não remove o metal durante o movimento. Mas o cilindro está sujeito a trabalho áspero de anéis de mola com alta pressão específica devido à pequena área de contato.
Naturalmente, o pistão também se desgasta, mesmo que seja mais lento. Como resultado do desgaste total de ambas as superfícies de atrito, a folga aumenta continuamente e de forma desigual.
Observância
No estado inicial, o cilindro é totalmente consistente com seu nome, é uma figura geométrica com um diâmetro constante em toda a altura e um círculo em qualquer seção perpendicular ao eixo. No entanto, o pistão tem uma forma muito mais complexa, além disso, possui inserções de fixação térmica, pelo que se expande de forma desigual durante a operação.
Para avaliar o estado da folga, é selecionada a diferença nos diâmetros do pistão na zona da saia e o cilindro na parte central.
Formalmente, considera-se que a folga térmica deve ser de aproximadamente 3 a 5 centésimos de milímetro de diâmetro para peças novas, e seu valor máximo em decorrência do desgaste não deve ultrapassar 15 centésimos, ou seja, 0,15 mm.
Claro, esses são alguns valores médios, existem muitos motores e diferem tanto nas diferentes abordagens de projeto quanto nas dimensões geométricas das peças, dependendo do volume de trabalho.
Resultado da violação da lacuna
Com o aumento da folga, e geralmente também associado a uma deterioração no desempenho dos anéis, cada vez mais óleo começa a penetrar na câmara de combustão e é gasto em resíduos.
Teoricamente, isso deve reduzir a compressão, mas na maioria das vezes aumenta, devido à abundância de óleo nos anéis de compressão, vedando suas folgas. Mas isso não é por muito tempo, os anéis coçam, deitam-se e a compressão desaparece completamente.
Pistões com folgas aumentadas não poderão mais funcionar normalmente e começarão a bater. A batida do pistão é claramente audível na mudança, ou seja, na posição superior, quando a cabeça inferior da biela muda a direção de seu movimento e o pistão passa pelo ponto morto.
A saia se afasta de uma parede do cilindro e, escolhendo uma folga, atinge a oposta com força. Você não pode andar com esse toque, o pistão pode entrar em colapso, o que levará a um desastre para todo o motor.
Como verificar a folga entre pistão e cilindro
Para verificar a folga, é usado um equipamento de medição na forma de um micrômetro e um medidor interno, este par possui uma classe de precisão que permite responder a cada centésimo de milímetro.
O micrômetro mede o diâmetro do pistão na zona de sua saia, perpendicular ao dedo. A haste do micrômetro é fixada com um grampo, após o que o medidor interno é zerado enquanto descansa sua ponta de medição na haste do micrômetro.
Após essa zeragem, o indicador da pinça mostrará desvios do diâmetro do pistão em centésimos de milímetro.
O cilindro é medido em três planos, a parte superior, central e inferior, ao longo da zona do curso do pistão. As medições são repetidas ao longo do eixo do dedo e transversalmente.
Como resultado, a condição do cilindro após o desgaste pode ser avaliada. A principal coisa necessária é a presença de irregularidades como "elipse" e "cone". O primeiro é o desvio da seção do círculo para o oval, e o segundo é a mudança de diâmetro ao longo do eixo vertical.
A presença de desvios de vários hectares indica a impossibilidade de operação normal dos anéis e a necessidade de reparar os cilindros ou substituir o bloco.
As fábricas tendem a impor aos clientes um conjunto de blocos com virabrequim (bloco curto). Mas muitas vezes acaba sendo muito mais barato reparar com um furo, em casos graves - com uma luva, com a substituição de pistões por novos pistões de reparo padrão ou superdimensionados.
Mesmo não sendo novos motores com pistões padrão, é possível selecionar com precisão as folgas. Para fazer isso, os pistões são distribuídos em grupos com um desvio de diâmetro de um centésimo. Isso permite definir a folga com precisão perfeita e garantir o desempenho ideal do motor e sua vida futura.
