Árvore de cames - design. Qual é o trabalho dos cames da árvore de cames?

As árvores de cames são usadas em veículos a gasolina ou diesel de quatro tempos. Sua função principal é controlar os tempos de elevação e abertura das válvulas de admissão e admissão. Este trabalho exige uma precisão incrível e se reflete na eficiência da unidade e no seu bom funcionamento. Primeiro, veremos como as árvores de cames são organizadas.

Projeto da árvore de cames

Quando visto de cima, o eixo de comando se assemelha a uma peça oblonga de metal com projeções visíveis. Freqüentemente, também possui uma engrenagem externa e uma interna maior e menor. Além disso, cada árvore de cames possui pinos nos quais são colocados suportes. A árvore de cames pode acionar válvulas de admissão e escape, e carros com cabeçotes de 4 ou 5 válvulas podem ter duas árvores de cames acionando apenas um tipo de válvula.

Árvores de cames - de que são feitas?

As forças que atuam nessas peças determinam a produção de materiais muito resistentes e duros. As árvores de cames são primeiro forjadas a partir de baixa liga e aço carbono, depois as suas superfícies são cementadas e endurecidas. Isso ajuda a evitar o desgaste mais rápido dos componentes durante a operação. Outra maneira é desenhar um rolo de maneira fria. Após este processo, os cames são prensados ​​na máquina após o endurecimento das superfícies de trabalho do eixo.

Projeto de came da árvore de cames

A localização e o perfil dos lóbulos da árvore de cames são críticos para a operação de todo o sistema de potência. Correspondem linearmente ao momento e tempo de abertura e fechamento das válvulas. Sua forma depende principalmente da natureza da unidade dada. Três tipos de cames são mais comumente usados:

• tangencial;
• harmônicos;
• sintético.

Eles afetam diretamente o enchimento e esvaziamento dos gases da câmara de combustão. 

Como ocorre esse processo?

Cams da árvore de cames - qual é o seu trabalho?

Quando você olha para os cames da árvore de cames, notará que não importa o tipo deles, cada um é construído da mesma maneira. Por um lado, possui um perfil baixo e vazado, por outro, um perfil muito alto e de queda rápida, denominado nariz. Os lóbulos da árvore de cames são dados em milímetros e, em alguns casos, seus valores são os mesmos do curso da válvula.

Qual é o tempo de abertura da válvula?

Claro, isso não é especificado em unidades de tempo. É dado com base no ângulo de rotação do virabrequim. Simplificando, todo o processo consiste em mover a válvula de sua posição de repouso para encher a câmara de combustão com a mistura apropriada de gases. Dois valores são decisivos neste momento - TDC e BDC (ponto morto superior e inferior do pistão).

Os motores de quatro tempos têm quatro ciclos de trabalho:

• sucção;
• compressão;
• Trabalhos;
• escape.

Durante a corrida de trabalho Virabrequim dá duas voltas completas. Durante este tempo, a árvore de cames deve abrir as válvulas de admissão, fechá-las, abrir as válvulas de escape e fechá-las. Após esse processo, todo o ciclo recomeça. O curso de admissão consiste na introdução de gases comprimidos desde a admissão através das válvulas de admissão. Infelizmente, a mecânica do gás não permite que eles encha rapidamente a câmara de combustão, então os lóbulos da árvore de cames responsáveis ​​​​pelas válvulas de admissão devem abri-los antes que o pistão atinja o PMS. O tempo da abertura da válvula para atingir esse ponto inclui uma certa quantidade angular de rotação do virabrequim.

É o mesmo com DMP. Os gases não podem sair imediatamente após atingir este ponto, portanto a válvula de escape deve permanecer aberta por algum tempo após o pistão ter passado pelo BDC. Lembrando que durante a distância entre PMS e BDC o virabrequim gira 180 graus, você pode somar os valores descritos acima e assim obter o tempo de abertura da válvula. Dependendo do modelo do motor e do eixo, ultrapassa 250^o rotação do eixo.

Maior é sempre melhor quando se trata de árvores de cames?

O objetivo do controle da válvula é forçar uma mistura ar-combustível na câmara de combustão e remover os gases durante o curso de exaustão. Está intimamente relacionado com a potência alcançada por um determinado motor, pois quanto mais mistura houver na câmara de combustão, mais energia ele poderá gerar. Algumas pessoas acham que vale a pena instalar câmeras esportivas ou pegá-las emprestadas de outro carro com mais potência. O que causa isso? 

O tempo de elevação da válvula é maior, o que permite encher o cilindro com mais mistura. Ao mesmo tempo, percorre uma distância maior porque a altura do lóbulo da came é maior. Por esta razão, a válvula retorna à sua posição original em um tempo menor e em uma velocidade maior. Isso tem um efeito linear na geração de forças g e temperaturas mais altas.

Se a válvula tiver um contato de sede mais curto, ela não terá tempo de dissipar o excesso de calor. Como resultado, pode ocorrer queima da válvula, vazamento e perda de compressão. E são problemas muito sérios, porque aí você tem que contar com uma revisão completa do cabeçote. O desenho da árvore de cames também pode afetar o sincronismo das válvulas, fazendo com que elas se encontrem com os pistões, o que também destruirá o conjunto.

Uma câmera esportiva oferece um aumento de potência?

Definitivamente sim. No entanto, isso nem sempre é um poder útil. Por quê? A troca de gás com abertura simultânea de ambas as válvulas (como no caso dos eixos esportivos) melhora significativamente o desempenho, mas também aumenta o consumo de combustível. Isso se deve ao fato de não ser queimada toda a quantidade dosada de gasolina, que, junto com os gases de escapamento, é sugada para o escapamento.

Tão importante quanto, as árvores de cames esportivas ou de rali dificultam a marcha lenta do motor e reduzem a potência na parte inferior das cames. E isso é muito cansativo na direção cotidiana. Soluções deste tipo são utilizadas principalmente no automobilismo, pois o aumento de potência costuma ser perceptível em altas rotações.

Se você decidir trocar as árvores de cames para aumentar a potência da unidade, não se esqueça de fortalecer outras peças do motor. 

Árvore de cames e virabrequim

O que eixos de comando de válvulas e virabrequins têm em comum? Muito, porque tem que transmitir o torque gerado para a caixa de câmbio. Portanto, ao menos olhe dentro dos copos para verificar o estado deles e não os vire. Também seria útil trocar os pistões e válvulas por outros mais fortes. Claro, você pode pensar em trocar os próprios eixos, mas com o tempo pode acontecer que o motor seja adequado apenas para revisão.

Causas do desgaste da árvore de cames

Tudo começa com uma atividade quase prosaica, ou seja, o intervalo de óleo. Por quê? O contato metal-metal que ocorre no cabeçote entre as válvulas e os lóbulos da árvore de cames causa atrito. Óleo de baixa qualidade ou desgastado pode causar desgaste acelerado das superfícies do came. Como corrigi-lo? Aqui estão as dicas: 

1. antes de tudo, escolha o óleo certo de acordo com as instruções do fabricante e troque-o sempre no prazo;
2. escolha também filtros muito bons para evitar a circulação de contaminantes no circuito.

Menos comumente, o motivo está no construtor. Acontece, porém, que o projetista não consegue prever tudo e, por exemplo, um eixo de escapamento muito fraco foi implementado no Honda Accord VIII. Os modelos Mazda SkyActiv-D produzidos antes de 2014 também apresentavam defeitos. As árvores de cames falharam nos motores 1.6 HDI e 2.2 do grupo PSA. No entanto, tais casos são raros em comparação com a negligência operacional.

Como verificar o desgaste da árvore de cames?

Você sentirá desgaste nas árvores de cames após uma queda de potência. Além disso, as unidades a diesel terão problemas com fumaça na faixa de rotação superior. Para finalmente confirmar ou excluir este tipo de avaria, a tampa da válvula deve ser removida. Isso irá dissipar todas as suas dúvidas. Você também pode olhar pela tampa do tanque de óleo, mas nem em todos os modelos de carro você verá algo.

Árvores de cames - preço

Existem carros em que se compra uma árvore de cames por apenas 10 euros, claro, estamos a falar dos usados. Na maioria das vezes, esse custo é de várias centenas de zlotys, ou até mais de mil. Estamos falando de uma parte e uma nova cópia. É por isso que algumas pessoas optam por se regenerar. 

Regeneração da árvore de cames - o que é e quanto custa? 

Consiste na utilização do processo de revestimento, ou seja, aplicar uma camada adicional de material aos cames. A isso é adicionado o processamento e a resistência apropriada. Ao preço da regeneração da árvore de cames, deve-se adicionar o custo da reparação da cabeça, substituição dos vedantes e, muitas vezes, também das válvulas. Assim, o valor pode ultrapassar os 150 euros.

A chave para economizar dinheiro nesse assunto são as trocas regulares de óleo e a seleção dos filtros apropriados. Lembre-se também das consequências de aumentar a potência substituindo as árvores de cames. Se você cuidar adequadamente do seu motor, ele o recompensará com uma operação longa e sem problemas. Desejamos-lhe uma estrada larga!