Olá, colegas entusiastas do motor! Hoje, vou mergulhar profundamente no mundo das árvores de cames e falar sobre seu papel super importante na operação de válvulas. Como fornecedor de árvore de cames, vi em primeira mão como esses pequenos (bem, não tão pequenos) componentes podem fazer ou quebrar o desempenho de um motor. Então, vamos começar!
O que é uma árvore de cames, afinal?
Primeiras coisas primeiro, o que diabos é uma árvore de cames? Simplificando, uma árvore de cames é um eixo com uma série de câmeras (aqueles lobos engraçados) presos a ele. É uma parte crucial de um motor de combustão interna e é responsável por controlar a abertura e o fechamento das válvulas do motor.
A árvore de cames é geralmente acionada pelo virabrequim através de uma correia, corrente ou engrenagens. À medida que o virabrequim gira, ele vira a árvore de cames, e aquelas câmeras na árvore de cames começam a fazer suas coisas. Cada came corresponde a uma válvula específica no motor, seja uma válvula de admissão ou uma válvula de escape.
O papel na operação da válvula
Abrindo as válvulas de admissão
Quando se trata de válvulas de admissão, a árvore de cames desempenha um papel fundamental para deixar a mistura de combustível de ar nos cilindros do motor. À medida que a árvore de cames gira, o lobo da came para a válvula de admissão empurra contra um levantador de válvula (também conhecido como tapet). Este levantador transfere o movimento para uma pushrod (em alguns motores), que por sua vez move um braço de balancim. O braço do balancim então pressiona a válvula de admissão, abrindo -a.
Essa abertura da válvula de admissão deve ser cronometrada da maneira certa. Se abrir muito cedo ou tarde, o motor não receberá a quantidade adequada de mistura de ar - o que pode levar a todos os tipos de problemas, como desempenho ruim, diminuição da eficiência do combustível e até falhas de ignição do motor. É por isso que o design da árvore de cames, especialmente a forma dos lobos de came, é tão importante. Um lobo de câmera bem projetado pode garantir que a válvula de admissão abre sem problemas e no momento ideal.
Fechando as válvulas de admissão
Uma vez que a quantidade certa de mistura de ar - o combustível entra no cilindro, o eixo de cames deve garantir que a válvula de admissão feche. À medida que a árvore de cames continua girando, o lobo da came passa pelo levantador da válvula. Uma mola da válvula, que está sempre empurrando contra a válvula, força a válvula de volta à sua posição fechada. Isso sela o cilindro, permitindo que o golpe de compressão comece.
Abrindo as válvulas de escape
Depois que a mistura de ar - combustível foi queimada no cilindro durante a faixa de força, é hora de se livrar dos gases de escape. O eixo de cames entra em jogo novamente aqui. A câmera para a válvula de escape na árvore de cames empurra contra o levantador da válvula, assim como com a válvula de admissão. Este movimento é transferido através do braço de pushrod e balancim, fazendo com que a válvula de escape seja aberta.
O momento da abertura da válvula de escape também é crítico. Se abrir muito cedo, parte da energia do processo de combustão será perdida. Se abrir tarde demais, os gases de escape não serão totalmente expulsos do cilindro, o que também pode reduzir o desempenho do motor.
Fechando as válvulas de escape
Depois que os gases de escape foram empurrados para fora do cilindro, a árvore de cames se move e a válvula de escape é fechada pela mola da válvula. Isso prepara o cilindro para o próximo golpe de admissão, e o ciclo começa novamente.
Tipos de eixos de cames e seu impacto na operação da válvula
Existem diferentes tipos de árvores de cames e cada tipo pode ter um efeito único na operação da válvula.
Eixo de cames aéreo (OHC)
Em um motor de árvore de cames aéreos, a árvore de cames está localizada na cabeça do cilindro, logo acima das válvulas. Esse design elimina a necessidade de pushrods, o que pode reduzir o peso e a complexidade do trem da válvula. Com uma configuração de OHC, a árvore de cames pode atuar diretamente nos levantadores de válvula ou nos braços do balancim, fornecendo controle mais preciso sobre a operação da válvula. Isso geralmente resulta em melhor desempenho do motor, especialmente em RPMs altos.
Eixo de cames de pushrod
Uma árvore de cames de pushrod está localizada no bloco do motor. Ele usa pushrods para transferir o movimento da árvore de cames para o balancim e depois para as válvulas. Embora esse design seja um pouco mais antigo - a escola, ainda tem suas vantagens. Os motores de pushrod podem ser mais compactos e mais baratos para fabricar. No entanto, eles podem não oferecer o mesmo nível de desempenho alto - RPM que os motores OHC devido aos componentes adicionais no trem da válvula.
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Referências
- Heywood, JB (1988). Fundamentos do motor de combustão interna. McGraw - Hill.
- Taylor, cf (1985). O mecanismo de combustão interna em teoria e prática. MIT Press.