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O Eixo de cames de automóveis é um componente crítico em um mecanismo de combustão interna, responsável por controlar a abertura e o fechamento das válvulas do motor. Funciona em sincronização com o virabrequim para garantir o melhor desempenho do motor. Os lóbulos do eixo de cames empurram contra as válvulas, permitindo que o ar e o combustível entrem na câmara de combustão e nos gases de escape para sair. Sem uma árvore de cames funcionando adequadamente, a eficiência e a potência do motor seriam severamente comprometidas.
O eixo de cames desempenha um papel fundamental na determinação da faixa de energia de um motor, eficiência de combustível e capacidade de resposta geral. Seu design afeta o tempo, a elevação e a duração da válvula, que são cruciais para o desempenho do motor. Por exemplo, uma árvore de cames de alto desempenho com perfis agressivos do lobo pode aumentar a potência em RPMs mais altos, mas pode sacrificar o torque de baixo custo. Por outro lado, um perfil mais leve da árvore de cames oferece melhor desempenho de baixo rpm, mas limita a potência superior.
As árvores de cames modernas são normalmente feitas de aço endurecido, ferro fundido ou aço de tarugos, dependendo da aplicação. Os motores de alto desempenho geralmente usam as árvores de cames de aço de biletas para sua resistência e durabilidade superiores, enquanto os motores produzidos em massa geralmente apresentam árvores de cames de ferro fundido para o custo-efetividade. A escolha do material afeta a longevidade e a resistência do eixo de cames ao desgaste.
O sensor de posição da árvore de cames é um componente essencial que monitora a velocidade e a posição da árvore de cames, enviando essas informações à unidade de controle do motor (ECU). Quando esse sensor falha, pode causar vários problemas do motor que afetam o desempenho e a dirigibilidade.
Alguns sinais reveladores de um sensor de posição da árvore de cames que falham incluem falhas de ignição do motor, baixa aceleração, estagnação e luz de verificação iluminada. O veículo também pode sofrer um loda ou dificuldade em um início. Esses sintomas ocorrem porque a ECU não pode sincronizar adequadamente a injeção de combustível e o tempo de ignição sem dados precisos da árvore de cames.
O diagnóstico de um sensor de posição de cameira ruim geralmente envolve o uso de um scanner OBD-II para verificar os códigos de problemas, seguidos de testes elétricos com um multímetro. A substituição geralmente requer a remoção de qualquer componente obstruído, desconectando o conector elétrico e descolando o sensor. A instalação adequada é crucial para garantir leituras precisas.
A configuração das árvores de cames em um motor afeta significativamente suas características de desempenho e complexidade do projeto. As duas configurações primárias são uma única árvore de cames única (Sohc) e a árvore de cames dupla (Dohc).
Os motores SOHC usam uma árvore de cames por cabeça do cilindro para operar válvulas de admissão e escape. Esse design é mais simples, mais leve e geralmente mais econômico de fabricar. No entanto, pode limitar a flexibilidade do tempo da válvula e o desempenho alto RPM em comparação com os projetos DOHC.
Os motores DOHC apresentam eixos de cames separados para válvulas de admissão e escape, permitindo um controle mais preciso da válvula. Essa configuração permite um melhor desempenho de alto rPM, fluxo de ar aprimorado e o potencial de tecnologias avançadas de tempo da válvula, como tempo de válvula variável (VVT).
| Recurso | SOHC | DOHC |
|---|---|---|
| Número de eixos de cames | 1 por cabeça de cilindro | 2 por cabeça de cilindro |
| Complexidade | Mais simples | Mais complexo |
| Desempenho de alto RPM | Limitado | Superior |
| Custo de fabricação | Mais baixo | Mais alto |
A compreensão das especificações da árvore de cames é crucial para construtores de motores e entusiastas do desempenho. Duas das medições mais importantes são elevação e duração, que determinam como o eixo de cames afeta o desempenho do motor.
O elevador da árvore de cames refere -se à distância máxima que a válvula se abre do assento, determinado pela altura do lobo do came. A maior elevação normalmente permite mais ar e combustível na câmara de combustão, potencialmente aumentando a potência. No entanto, o elevador excessivo pode exigir modificações no trem da válvula e na cabeça do cilindro.
A duração mede quanto tempo a válvula fica aberta, expressa em graus de rotação do eixo de manivela. A duração mais longa geralmente melhora a potência de alta RPM, mas pode prejudicar o desempenho e a drivabilidade de baixo RPM. A duração é normalmente medida a 0,050 polegadas de elevação da válvula para consistência.
Os rolamentos da árvore de cames suportam o eixo de cames e permitem que ele gire suavemente dentro do bloco do motor ou da cabeça do cilindro. A manutenção e a substituição adequadas desses rolamentos são essenciais para a longevidade do motor.
Os rolamentos da árvore de cames devem ser inspecionados sempre que o motor for desmontado para um grande serviço. Os sinais de mancais desgastados incluem baixa pressão do óleo, partículas metálicas no óleo ou pontuação visível nas superfícies do rolamento. O desgaste grave pode levar a danos causados pelo eixo de cames e falha catastrófica do motor.
A substituição dos rolamentos da árvore de cames requer ferramentas especializadas e o alinhamento preciso. A folga do rolamento deve estar dentro das especificações do fabricante para garantir a lubrificação adequada. A instalação inadequada pode levar a uma rápida falha do rolamento e danos aos periódicos da árvore de cames.
A cadeia de tempo (ou correia) conecta o eixo de manivela à árvore de cames, mantendo a sincronização precisa entre o pistão e o movimento da válvula. Os problemas com este sistema podem levar a sérios danos ao motor.
Os sinais comuns dos problemas da cadeia de tempo incluem ruídos da tampa do tempo, falhas de ignição do motor e em casos graves, interferência entre válvulas e pistões. Os motores modernos com tensionadores de cadeia de tempo podem exibir sintomas graduais à medida que o tensionador se esgota.
Alterações regulares de óleo usando o óleo de viscosidade correta são cruciais para a longevidade da cadeia de tempo. Alguns fabricantes recomendam a inspeção periódica do tensor da cadeia de tempo, especialmente em motores de alta quilometragem. Ao contrário dos cintos de tempo, as cadeias normalmente não têm intervalos de substituição, mas podem precisar de atenção à medida que o motor envelhece.
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