Anéis de segmento Vedação sob condições extremas
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- Alessandra Ramalho de Almada
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1 Anéis de segmento Vedação sob condições extremas PRODUCT INFORMATION POSTER INSIDE
2 Sob pressão Anéis de segmento KS Aplicação controlada de força. As forças de inércia e a pressão dos gases, bem como as elevadas temperaturas submetem os anéis de segmento a elevados requisitos técnicos. Apenas com uma adaptação exata a cada tipo de motor se consegue a durabilidade ideal e a conformidade com as normas sobre gases de escapamento. Modelos, dimensões, materiais adequados e ainda um processo de produção preciso são fatores indispensáveis para a aplicação controlada da força que determina o funcionamento dos anéis. A A Fundição das peças brutas dos anéis de segmento (vazamento em coquilha) B Lixamento da superfície de deslizamento do anel de segmento C Torno automático interno Produção do contorno interno D Tratamento superficial (banhos) B C D Revestimentos de molibdênio Para evitar danos, a superfície de deslizamento dos anéis pode ser enchida com molibdênio ou revestida na íntegra. Isso tanto pode ser feito pelos processos de pulverização a chama ou de pulverização a plasma. Graças ao seu elevado ponto de fusão (2620 C), à estrutura porosa e ao efeito lubrificante, o molibdênio garante uma grande durabilidade da superfície de deslizamento dos anéis de segmento.
3 Anéis de segmento da KS muito mais do que uma vedação. Gerenciamento da temperatura é uma função muito importante dos anéis de segmento. A maior parte do calor absorvido pelo pistão durante a combustão é descarregada para o cilindro pelos anéis de segmento. Sem esta dissipação contínua de calor, o pistão de alumínio entraria no estado de fusão em poucos minutos. calor absorvido 45% 20% A pressão deve ser durante o funcionamento do motor as pressões resultantes da combustão são utilizadas em pequena proporção para que os anéis cumpram suas funções de vedação na integra. A tensão residual existente nos anéis assume, assim, apenas a função básica, que é a do estabelecimento de contato com a parede do cilindro. A força de pressão muito maior, nomeadamente, até 90 % da força de pressão total, é criada durante o ciclo de trabalho da pressão de combustão. Tal como ilustra a figura, a pressão é aplicada atrás do anel de segmento, comprimindo-o ainda mais contra a parede o cilindro. 5% Os segmentos de compressão dissipam até 70 % da temperatura do pistão para o bloco do motor. Funcionamento assegurado Nos anéis de seguimento coletores de óleo, as duas extremidade de sua face tem a função de controlar a espessura do filme de óleo (1-2μm) para efetuar a lubrificação necessária. Desta forma se obtem um menor consumo de óleo e uma maior vida útil dos componentes.
4 PARA QUE O MUNDO PERMANEÇA EÇA EM MOVI- MENTO! Grupo Motor Service. Qualidade e assistência técnica garantida. O Grupo Motor Service é a organização de vendas para as atividades de aftermarket da Kolbenschmidt Pierburg AG em todo o mundo. Com as marcas originais KOLBENSCHMIDT PIERBURG, fornecemos um abrangente portifólio de produtos para motores atendendo adequadamente às necessidades no mercado de reposição independente. Kolbenschmidt Pierburg. Fornecedor de renome da indústria automóvel internacional. Como parceiro de longa data de fabricantes de automóveis, a empresa do Grupo Kolbenschmidt Pierburg desenvolve componentes e soluções de sistema inovadores com competência reconhecida, na área de alimentação de ar, redução de gases poluentes, bombas de óleo, água e vácuo, pistões, blocos de motor e bronzinas. Os produtos cumprem os altos requisitos e padrões de qualidade da indústria automóvel. Baixa emissão de poluentes, melhor consumo de combustível, confiabilidade, qualidade e segurança são os fatores de acionamento essenciais da Kolbenschmidt Pierburg. Parceiros da Motor Service: Matriz: MS Motor Service International GmbH Wilhelm-Maybach-Straße Neuenstadt, Germany KSPG Automotive Brazil Ltda. Divisão MS Motor Service Brazil Rod. Arnaldo Júlio Mauerberg, n Bloco 04 - Distrito Industrial n. 01 CEP Nova Odessa - SP Brasil Telefone: +55 (0) Telefax: +55 (0) SAKS KOLBENSCHMIDT PIERBURG GROUP MS Motor Service International GmbH /10 BR
5 Anéis de segmento Funcionamento e desempenho Reparação incorreta Erros de manutenção Impacto do Pistão contra o cabeçote do motor Impurezas no ar aspirado Se a face do bloco do motor estiver usinada ( rebaixada ) e for montado um pistão com uma altura de compressão padrão (STD), isso poderá ocasionar um impacto mecânico do pistão contra o cabeçote do motor. O mesmo acontece quando são montadas juntas do cabeçote com espessura errada. As vibrações geradas pelos impactos resultam na falta de vedação dos anéis de segmento. Consequência: elevado consumo de óleo e elevado desgaste do cilindro (ver também Excesso de combustível ) Solução: respeitar a protusão correta do pistão, utilizar juntas adequadas para o cabeçote. A impurezas aspiradas durante o fun cionamento do motor, depositam-se nas paredes do cilindro provocando desgaste abrasivo nas canaletas e nos fl ancos do anel de segmento. Isso origina uma folga excessiva na altura da canaleta facilitando a entrada do anél de segmento na canaleta deformada do pistão. Os anéis durante o funcionamento sofrem deformações e começam a vibrar. Se estas deformações forem excessivas, tal fato pode levar à sua ruptura. sua ruptura. Consequência: elevado consumo de óleo e baixa potência Solução: fazer uma manutenção periodica do fi ltro de ar, especialmente em ambientes com muito pó. Folga insuficiente entre as pontas dos aneis de segmento Curso inclinado do pistão A folga entre as pontas do aneis de segmento é proporcional à sua dilatação. Com o aquecimento das peças, pode ocorrer uma dilatação térmica dos componentes e uma alteração do comprimento. A folga entre as pontas dos aneis existente assegura que quando o motor esteja em alta temperatura os anéis se dilatam de tal forma que suas entre pontas não encostem umas contra as outras. Se a folga entre as pontas for muito menor que o especificado, isso ocasionara um elevado desgaste do anel de segmento ou atyé o engripamento do motor quando estiver aquecido. Bielas deformadas geralmente são consequência de danos no motor, fazem com que o pistão não se des loque adequadamente no cilindro. Devido a isso, os anéis de segmento adiquirem uma forma elíptica e deixam de se movimentar na canaleta do pistão. Isto origina um desgaste não uniforme e vibração dos aneis de segmento. Consequência: desgaste prematuro do anel de segmento, engripamento dos pistões e elevado consumo de óleo. Solução: respeitar impreterivelmente a folga mínima entre extremidades - não é permitida nenhuma alteração da folga entre pontas pelo aplicador. Consequência: elevado desgaste, ruptura do anel e consumo excessivo de óleo. Solução: verificar a biela antes da montagem quanto a deformação e torção. Aneis de segmentos travados Falhas de combustão Os anéis de segmento (exceto: motores de dois tempos) devem rodar livremente nas canaletas do pistão durante o seu funcionamento. Quando os anéis de segmento fi cam travados nas canaletas do pistão devido ao depósito de óleo carbonizado ou impurezas, estes aneis podem parar de vedar desgastando-se de forma irregular. Se este fato ocorrer os anéis deixam de exercer sua função de vedação. Nos anéis do tipo vedadores resultam na passagem dos gases de combustão, nos anéis raspadores ocorre passagem de óleo para a câmara de combustão. Consequência: corrosão nos pistões, elevado desgaste e consumo excessivo de óleo. Solução: fazer uma manutenção regular do fi ltro de ar e respeitar as especifi cações para a troca de óleo do motor. Detonação e Pré-ignição Montagem de peças desgastadas Falta de circularidade no cilindro Devido às combustões detonantes ou autoignições ocorrem grandes picos de pressão no cilindro e uma grande carga mecânica nas peças. Os anéis de segmento começam a trepidar e podem quebrar. No caso de anéis revestidos com molibdénio a camada de molib dénio pode quebrar. Em alguns casos, as pressões resultantes da combustão detonada geram forças excessivas nos aneis a ponto de romper a canaleta do pistão, este fato sempre ocorre do lado oposto ao centelhamento da vela. Consequência: quebra das canaletas dos pistões, perda de potência e/ou elevado consumo de óleo. Soltura da camada de molebidênio. Solução: utilizar combustíveis de alta qualidade. To p No processo de usinagem dos cilindros, é importante ter atenção para que fiquem com uma geometria cilindrica perfeita. Contudo, a vedação torna-se quase impossível no caso de uma falta de circularidade de 3ª e 4ª ordem. Estes são provocados frequentemente devido à tensão de tração dos parafusos do cabeçote. As deformações provocadas pela circularidade incorreta resultam em falta de vedação entre o anel de segmento e o cilindro. Consequência: baixa potência, consumo de óleo excessivo e danos no motor e o aumento da pressãoy interna de dentro do carter (blow-by). Solução: respeitar as instruções relativas ao aperto do cabeçote ou eliminar a ovalizações no processo de abertura do cilindro. Falta de Circularidade: Excesso de combustivel Atrito de deslize Atrito misto Devido a uma combustão incompleta ou a um excesso de combustivel injetado, a película de óleo lubrificante é eliminada, provocando um atrito misto ou funcionamento a seco =do pistão no cilindro. Se não houver a película de óleo lubrificante, as peças entram em atrito metalico umas contra as outras durante o funcionamento do motor. Consequência: elevado desgaste do anel e do cilindro, elevado consumo de óleo ou engripamento. Solução: corrigir o funcionamento e ajustar correto do sistema de injeção de combustivel. 3ª ordem 4ª ordem Folga excessiva entre as pontas do anel de segmento Cilindros desgastados Pode-se encontrar uma folga excessiva entre as extremidades do anel de segmemento após um prolongado tempo de funcionamento do motor. A folga entre as pontas, na maioria das vezes, é detectada quando for duplamente maior que a especificada pelo fabricante. O aumento de folga até 0,3 mm são irrelevantes. Este fato não implica em uma perda de potência significativa ou elevado consumo de óleo. Uma folga ligeiramente maior entre as pontas do anel de segmento é frequentemente sobrevalorizada em relação ao consumo de óleo porem nem sempre é o agente causador do dano. Se forem montados novos pistões e anéis de segmento num cilindro desgastado, isso frequentemente acarretara um impacto dos anéis de segmento no canto superior desgastado do cilindro. Os anéis de segmento começam a trepidar e deixam de vedar corretamente. Ver também Impacto mecânico do pistão com o cabeçote e Canaletas do anel desgastadas Solução: substituir o pistão e o cilindro desgastados quando o anel for novo. d Consequência: elevado consumo de óleo e desgaste prematuro Solução: substituir os cilindros desgastados ou refazer a usinagem nos cilindros ( substituição da camisa seca ). Para encontrar mais detalhes referente a este tema em nossa literatura Piston Rings for Combustion Engines Para obter mais informações, consulte nossos distribuidores representantes de sua região em nosso site ou pelo SAKS O Grupo Motor Service é a organização de vendas para as atividades de aftermarket da Kolbenschmidt Pierburg AG em todo o mundo. Com as marcas originais KOLBENSCHMIDT PIERBURG, fornecemos um abrangente portifólio de produtos para motores atendendo adequadamente às necessidades no mercado de reposição independente. 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