Cabeça do motor e árvore de cames

Transcrição

1 Licenciatura em Engenharia Mecânica 3º Ano / 1º Semestre Concepção e Fabrico Assistido por Computador Cabeça do motor e árvore de cames AUTODESK INVENTOR Nuno Filipe da Costa Amado Vicente, Nuno Filipe Lima Cardoso,

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3 Capítulo 1 INTRODUÇÃO Cabeça do motor e árvore de cames Autodesk Inventor Componentes desenhados Cabeça do motor Aloja as válvulas, o mecanismo para as abrir e as molas para as fechar. A cabeça contém ainda as condutas de admissão e de escape e, normalmente, as câmaras de explosão. O ferro fundido é o material mais utilizado no fabrico da cabeça do motor, no motor de válvulas à cabeça. Contudo, também se emprega bastante o alumínio, sobretudo em grande número de motores de elevado rendimento (como os que equipam os automóveis desportivos), já que este material é mais leve e melhor condutor do calor. A face inferior da cabeça é rectificada de modo a assentar perfeitamente na face superior do bloco. Geralmente, a união entre as duas superfícies é vedada por meio de uma junta, inexistente em alguns motores em que o perfeito ajustamento da cabeça no bloco evita fugas de gases e nos quais existem empanques para evitar infiltrações de água proveniente do sistema de arrefecimento. Qualquer deformação da face da cabeça ou do bloco poderá ocasionar danos na junta, do que resultarão fugas de gases ou infiltrações de água. As deformações podem ser causadas por um funcionamento com pouca água no sistema de arrefecimento. Enquanto o colector de admissão pode ser fabricado em alumínio, o colector de escape exige a utilização de um metal resistente ao calor, como seja ao ferro fundido ou o aço. 1

4 Árvore de cames Veio de aço forjado ou de ferro fundido, polido e endurecido de maneira a oferecer a máxima resistência ao desgaste dos excêntricos. A disposição dos excêntricos está de acordo com a ordem de inflamação. Os técnicos que projectam os motores empenham-se em reduzir o peso dos componentes da distribuição, a fim de obter um aumento de duração e rendimento em motores funcionando a elevados regimes de rotação. Com este objectivo utilizam-se árvores de cames à cabeça (como o nome indica, estes veios situam-se na cabeça do motor). A acção destas árvores de cames sobre as válvulas é logicamente mais directo, dado que nela intervém um menor número de peças do que no sistema de árvore de cames no bloco. Um processo simples de transmitir o movimento da cambota à árvore de cames à cabeça consiste na utilização de uma corrente. Contudo, uma corrente comprida terá tendência a vibrar, a não ser que apresente um dispositivo destinado a mantê-la tensa. Embora tenha sido usual o emprego de balanceiros junto à árvore de cames para accionar as válvulas, é tendência actual eliminar aqueles e colocar as válvulas directamente sobre a acção dos excêntricos. Autodesk Inventor 5... descubra o ambiente de projecto mais aberto que alguma vez experimentou. O Autodesk Inventor permite que o utilizador se concentre nas formas, ajustes e funções, não perdendo tempo com o software. As características intuitivas do Inventor como menus simplificados, opções seleccionadas de forma inteligente e ferramentas para apontar e reparar falhas adaptam-se à forma de trabalhar. A revolucionária tecnologia adaptativa do Inventor elimina as limitações do projecto paramétrico e aumenta extraordinariamente a produtividade, alcançando os mesmos resultados em metade dos paços necessários num sistema tradicional. O Autodesk Inventor é uma solução centrada no processo de desenvolvimento da totalidade de um produto, permitindo trabalhar de forma mais eficaz com todos os seus componentes.

5 Capítulo 2 MEDIÇÕES Para a realização deste trabalho, foi necessário proceder à medição da cabeça do motor e árvore de cames existentes nos laboratórios da FEUP. Aparelhos de medição utilizados Régua Paquímetro Suta universal (medição de ângulos) Escantilhão de raios

6 Capítulo 3 PEÇAS 1 Anel elástico 2 Árvore de cames 3 Capa das válvulas

7 4 Pastilha da capa das válvulas 5 Cabeça do motor 6 Carcaça da árvore de cames

8 7 Carreto da árvore de cames 8 Mola interior 9 Mola exterior 10 Prato da mola

9 11 Válvula Válvula 40

10 Capítulo 5 CONCLUSÃO É de realçar a importância deste trabalho nos seguintes aspectos: Possibilidade de aprofundar os conhecimentos adquiridos nas aulas de CFAC, apesar de termos trabalhado com um programa não leccionado na disciplina. No entanto, os conhecimentos provenientes de programas utilizados nas aulas AutoCAD e SolidWorks -, foram muito importantes para o desenvolvimento deste trabalho. Aplicação dos conhecimentos de medição e manipulação de peças adquiridos na disciplina de Desenho Técnico (Montagens e Desmontagens) no 1ºano da licenciatura. Contacto com o lado mais prático da mecânica. Infelizmente poucas são as disciplinas onde esta situação é permitida, logo neste caso permitiu um alargar de conhecimentos que poderão, no futuro, ser úteis na vida profissional. Agradecimentos Nesta parte final do trabalho, pretendemos demonstrar a nossa gratidão aos Engs.º Joaquim Fonseca e João Tavares, pela atenção e tempo disponibilizados, bem como os conhecimentos transmitidos.

11 Capítulo 5 BIBLIOGRAFIA Budgell, Martin; Lynen, Wolfgang; Hands-on Test Drive Autodesk Inventor 5; Micrograf Albuquerque, Carlos Frederico; Hatton, Bryan; Green, George ; O livro do automóvel; Selecções do Reader s Digest, 1976

12 ÍNDICE Introdução Cabeça do motor e árvore de cames 1 Autodesk Inventor 2 Medições 3 Peças desenhadas 4 Conclusão 8 Anexos 9 Bibliografia 15

13 ANEXOS