UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ. Câmpus Ponta Grossa Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial

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1 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Câmpus Ponta Grossa Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial Jhonathan Junio de Souza Motores de Arranque Ponta Grossa Outubro/2012

2 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Câmpus Ponta Grossa Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial Jhonathan Junio de Souza Motores de Arranque Trabalho apresentado à disciplina de Máquinas Elétricas, como parte da avaliação do 3 período letivo do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial. Prof. Gabriel Ponta Grossa Outubro/2012

3 SUMÁRIO INTRODUÇÃO... 4 Motor de Arranque... 5 Construção... 5 Funcionamento... 8 Características... 9 Identificação de defeitos Sintomas e causas CONCLUSÃO REFERÊNCIAS... 12

4 4 Introdução No estudo a seguir serão descritas características sobre motores de arranque, componentes presentes em praticamente todos os veículos atualmente, como parte auxiliar do motor de combustão. A principio é feita uma explicação da construção e o detalhamento das peças principais que compõem o motor de partida, para que servem e como funcionam. Em seguida uma apanhado do funcionamento do motor como um todo e logo depois as características dos arranques, utilizando como exemplo o motor LESTER Também é falado sobre identificação de defeitos e os sintomas e possíveis causas.

5 5 Motor de Arranque O motor de arranque, também chamado de motor de partida, serve para dar o movimento inicial necessário para o funcionamento do motor principal do veículo. Com o motor de combustão já em funcionamento, o motor de arranque é desligado. Esta característica, de desligar quando o motor principal funciona, garante ao motor de partida uma alta durabilidade e pouca manutenção. Motores de arranque funcionam com 12V ou 24V, são alimentados com um cabo positivo e aterrados ao veículo através de sua própria carcaça. Construção O motor de partida é um motor de corrente contínua, ligado em série e alimentado por bateria, geralmente 12V. Constitui-se basicamente por: Carcaça; Induzido; Mancais; Porta-escovas; Impulsor; Chave magnética; Alavanca; Engrenagens de redução

6 6 Figura 1 motor de arranque tipo EV Carcaça Constituída de metal, abriga o enrolamento de campo, uma bobina que quando se energiza gera o campo necessário para o funcionamento do motor. Induzido É a bobina que gira no interior do motor. Possui enrolamentos ligados ao comutador, quando alimentada cria um campo magnético, tal campo interage com o campo gerado pelos enrolamentos do estator, causando o movimento. Figura 2 Induzido já ligado as redução e ao mancal

7 7 Mancais Os mancais abrigam toas as peças, dão suporte e sustentação ao motor como um todo. Porta-escovas Geralmente feito de metal, é ligado a carcaça (aterrado) e também ligado a alimentação. Motores de partida possuem 4 escovas, onde duas são ligadas ao próprio porta-escovas e as outras duas são ligadas a alimentação. Impulsor Também chamado de bendix ou pinhão. É uma engrenagem que serve para transferir o movimento do motor de arranque a cremalheira do motor de combustão. Possui um sistema de rolamento, quando o motor principal alcança uma velocidade maior que a do motor de partida este rolamento garante que o movimento do motor de combustão não force o motor de partida. Engrenagens de redução A caixa de redução com engrenagens não é um item presente em todos os motores de partida. Em vários modelos o bendix vai ligado diretamente ao eixo do induzido e gira à mesma velocidade do mesmo. Já nos modelos mais novos a caixa de redução foi implantada para garantir maior torque. É composta de um eixo ligado a 4 engrenagens que giram dentro de um anel dentado, uma engrenagem planetária. Figura 3 arranjo das engrenagens de redução

8 8 Chave magnética A chave magnética, comumente chamada de automático, é um solenoide. Quando alimentada, puxa a alavanca que empurra o impulsor e ao mesmo tempo fecha uma chave para alimentar o induzido e o estator do motor. Recebe alimentação direto da chave de ignição. Quando é girada a chave do veículo, é acionado o automático. Alavanca Chamada também de garfo. É a peça acoplada ao automático responsável por trazer o impulsor para frente, para que os dentes do bendix engrenem na cremalheira do motor de combustão. Em alguns modelos são de plástico e não utilizam nenhum parafuso para ligação com o mancal. Funcionamento Figura 4 Motor de Arranque Desmontado Ao girar a chave do veículo, é aplicada tensão no contato do automático (chave magnética), imediatamente a chave magnética aciona puxando o embolo. O embolo do automático é encaixado ao garfo (alavanca), que empurra o bendix (impulsor) para entrar em contato com a cremalheira do motor de combustão.

9 9 No mesmo momento que a chave magnética aciona seu embolo, também fecha um contato permitindo a passagem de corrente para os enrolamentos do estator. Como o porta-escovas é ligado em série com a bobina do estator, também haverá a alimentação do induzido. O induzido torna-se um imã, que entra em contato com o campo magnético produzido pelo estator e assim gera o movimento do eixo. Em modelos mais antigos de motores de arranque o bendix é ligado diretamente ao eixo do induzido. Nos novos modelos, o movimento do induzido passa por uma etapa de redução, através de um arranjo planetário de engrenagens. Com a redução o motor ganha muito em torque. Porém, a manutenção é maior, pois o desgaste de tais engrenagens é inevitável e a troca do conjunto é bastante comum. Características Para o estudo, usar-se-á o motor de partida LESTER (BOSCH NO: ), motor de arranque utilizado em tratores da linha TL da fabricante New Holland e também maquinário da fabricante IVECO. O motor Lester é do tipo Ev, é acionado por 12V e possui 3KW de potência. Possui um impulsor com 9 dentes, uma alavanca feita de plástico e um conjunto de 4 engrenagens para a redução. Figura 5 LESTER (BOSCH NO : )

10 10 Identificação de defeitos Em geral, os defeitos apresentados por motores de arranque estão ligados à má utilização. Entre as situações mais comuns aparecem: Insistência em manter o motor de partida funcionando quando o motor principal não funciona. Acionamento do motor de arranque com o motor principal já em funcionamento. Se for necessário o acionamento do motor de partida por mais de 10 segundos, significa que há algum problema dificultando a ignição do motor principal. A insistência pode causar superaquecimento e a consequente queima dos componentes internos, principalmente o induzido. Geralmente, estes problemas podem estar ligados ao combustível (ou a falta dele), bobinas de ignição ou velas de ignição. Se o motor de arranque for acionado com o motor de combustão já em funcionamento os rolamentos e a carcaça poderão sofrer danos. Sintomas e causas Estalos rápidos durante a partida, indica que o impulsor (Bendix) está desgastado. Zunido forte, indica que o motor de partida esta girando solto, sem engatar no volante do motor. Possivelmente, a chave magnética não está acionando o bendix. Caso a chave seja acionada e nenhum ruído aconteça, indica problemas na bateria, fusíveis, ou na fiação que alimenta o automático.

11 11 Conclusão Conclui-se que os motores de partida são elementos essenciais no funcionamento dos veículos atualmente. À décadas atrás os carros eram ligados através de manivelas que deviam ser acionadas pelo condutor, que tinha o trabalho de sair do carro e fazer esforço para que o motor partisse. O motor de partida foi concebido com o propósito de facilitar a vida do condutor e acionar o veículo com o simples giro de uma chave. Para tal trabalho, o torque exigido é considerável, o que explica a alta potência desta categoria de motores, na faixa dos quilowatts.

12 12 Referências Visual Identification Starter Motors. Disponível em: < df > acesso em 20-out Catálogo Bosh. Disponível em: < Alternadores-Motores-Partida-Principais-Componentes pdf> acesso em 20-out HOFFMANN, E. Motor de Arranque: Identificando Problemas. Disponível em: < acesso em 12-out Motores de Arranque. Disponível em: < > acesso em 21-out-2012.