De que material é feito o mancal do virabrequim de um carro?
O mancal do virabrequim automotivo (também conhecido como rolamento do virabrequim ou rolamento grande) é uma bucha deslizante com estrutura composta. É constituído principalmente por uma base de aço e uma camada de liga redutora de desgaste. Essa estrutura combina resistência e durabilidade para se adaptar ao ambiente de trabalho de alta velocidade, alta pressão e alta temperatura do motor.
Composição principal dos materiais
Parte traseira em aço: Geralmente feita de aço de baixo carbono ou aço liga, proporcionando suporte estrutural e rigidez.
Liga redutora de desgaste: Em contato direto com o virabrequim, desempenha as funções de reduzir o atrito, a carga nos mancais e dissipar o calor. Os tipos comuns incluem:
Liga Babbitt (à base de estanho ou chumbo)
Características: Boa resistência ao desgaste e boa adaptabilidade.
Aplicação: Utilizado principalmente em motores a gasolina com níveis de reforço mais baixos.
Liga à base de cobre (como bronze de chumbo, liga de cobre-chumbo)
Características: Alta resistência, alta resistência ao desgaste e alta resistência à temperatura.
Aplicação: Adequado para motores a diesel ou motores a gasolina de alta potência.
Liga à base de alumínio (liga de alumínio com alto ou baixo teor de prata)
Características: Leve, boa dissipação de calor e excelente resistência ao desgaste.
Aplicação: Atualmente, o mais utilizado é em mancais de virabrequim de motores de combustão interna. Explicação adicional.
As ligas à base de alumínio tornaram-se a escolha predominante devido ao seu excelente desempenho geral, sendo especialmente adequadas para motores modernos com alta velocidade de rotação e operação contínua.
Alguns produtos de alta qualidade também passam por tratamentos como estanhagem e fosfatização na superfície da liga resistente ao desgaste para otimizar ainda mais as propriedades de fricção.
Os mancais do virabrequim são geralmente usados em pares (superior e inferior), instalados entre o mancal principal do virabrequim e o bloco do motor, contando com uma película de óleo de cerca de 0,005 milímetros para obter lubrificação fluida e evitar o contato direto entre metais.
Para visualizar o material específico dos mancais do virabrequim de um determinado veículo, você pode consultar o manual de manutenção ou pesquisar informações compatíveis através do Autohome Crankshaft Journal.
Os mancais do virabrequim dos automóveis são componentes essenciais de apoio deslizante no motor. Suas funções principais podem ser resumidas da seguinte forma:
Apoie e fixe o virabrequim: Certifique-se de que o virabrequim mantenha uma posição radial estável durante a rotação em alta velocidade, evitando vibrações ou desvios.
Formar uma película de óleo para lubrificação líquida: Estabelecer uma película de óleo extremamente fina (cerca de 0,005 milímetros) entre o munhão do virabrequim e o munhão, convertendo o atrito direto metal-metal em lubrificação fluida, reduzindo significativamente o desgaste.
Redução do atrito e desgaste: Através da estrutura da camisa composta por materiais resistentes ao desgaste, como liga de metal antifricção e liga de cobre-chumbo, reduz-se efetivamente a resistência ao atrito e prolonga-se a vida útil do motor.
Dissipação de calor e resfriamento: Utilize a circulação do óleo do motor para remover o calor gerado pelo funcionamento, evitando que os rolamentos falhem devido à alta temperatura.
Posicionamento axial (para alguns tipos): Os mancais flangeados do virabrequim também podem limitar o movimento axial do virabrequim ao longo do eixo, garantindo a posição relativa precisa das partes móveis.
Se a lubrificação for inadequada, a montagem incorreta ou o óleo do motor contiver impurezas, pode ocorrer a ruptura da película de óleo, levando a falhas graves como queima do mancal, travamento do eixo, etc., manifestadas por diminuição da pressão do óleo, ruído anormal e redução da potência. Portanto, a troca regular do óleo e dos filtros do motor, bem como a manutenção do veículo de acordo com as especificações, são de grande importância para a proteção dos mancais do virabrequim.
A falha do mancal do virabrequim em um carro (comumente conhecida como "desgaste do mancal" ou "quebra do mancal") é uma das falhas mecânicas mais graves do motor. Geralmente é causada pela falta de lubrificação, resultando em desgaste a seco, sinterização em alta temperatura e até mesmo travamento entre o munhão do virabrequim e o mancal. Em casos graves, pode até levar à destruição do motor.
Principais manifestações:
Ruído anormal: O motor emite um som metálico abafado, como um "tang, tang" ou um "zumbido", especialmente mais pronunciado durante a aceleração.
Alarme de pressão do óleo: A luz indicadora de pressão do óleo no painel acende e o manômetro de pressão do óleo mostra uma leitura baixa.
Perda de potência: A potência de saída do motor diminui e a aceleração fica fraca.
Emissão excessiva de gases de escape: Pode haver emissão de fumaça preta.
Alarme de alta temperatura: Temperatura da água ou do óleo anormalmente alta.
Motor incapaz de dar partida ou parando: Em casos extremos, o virabrequim e o rolamento queimam e ficam presos, impedindo a rotação do motor.
Causas comuns:
Problemas no sistema de lubrificação:
Pressão de óleo insuficiente (desgaste da bomba de óleo, falha da válvula limitadora de pressão, vazamento no circuito de óleo).
Quantidade de óleo insuficiente ou deteriorada (falta de substituição a longo prazo, uso de óleo de qualidade inferior).
Emulsificação do óleo (vazamento de líquido de arrefecimento para o cárter, como por exemplo, devido a uma falha no anel de vedação da camisa do cilindro).
Passagens de óleo obstruídas (impurezas, depósitos de carbono, limalhas de metal bloqueando a passagem principal de óleo ou os orifícios de lubrificação do virabrequim).
Problemas de montagem e folga:
Folga excessiva ou insuficiente nos mancais (afetando a formação da película de óleo).
Seleção ou instalação incorreta do rolamento.
Hábitos de operação e utilização:
Ligar o motor em alta rotação e sob carga pesada imediatamente após a partida a frio.
Sobrecarga prolongada e condução em alta velocidade.
O motor para imediatamente após aquecer, causando danos à película de óleo.
Defeitos de projeto ou de fabricação:
Acabamento superficial e qualidade do material do virabrequim ou do rolamento deficientes.
Circunferência do virabrequim fora das especificações, deformação, etc.
Sugestões de tratamento:
Pare o veículo imediatamente: Ao surgirem sintomas suspeitos de falha nos rolamentos (como ruído anormal, alarme de pressão do óleo), pare o veículo imediatamente e não continue dirigindo. Isso evitará maiores danos.
Manutenção profissional:
Substitua o rolamento principal do virabrequim (rolamento grande) e o rolamento da biela (rolamento pequeno).
Verifique se o munhão do virabrequim está riscado, oxidado, puxado ou deformado; se o dano for grave, é necessário retificar o eixo ou substituir o virabrequim.
Limpe a passagem de óleo, substitua a bomba de óleo e o filtro e repare os pontos de vazamento no sistema de arrefecimento.
Avalie se pode ser usado posteriormente:
Se for uma "falha menor no rolamento", após o reparo profissional por retífica e a substituição do rolamento por um novo, ele poderá ser usado novamente.
Se o munhão do virabrequim estiver severamente desgastado, o virabrequim estiver deformado ou quebrado, então é necessário substituí-lo. Não é recomendável continuar usando a peça antiga.
Medidas preventivas:
Verifique e substitua regularmente o óleo e o filtro, certificando-se de que estejam de acordo com as especificações.
Antes de dirigir, verifique se o nível de óleo está dentro da faixa normal (a marca central na vareta de medição).
Evite operar em alta velocidade ou com carga pesada imediatamente após a partida a frio.
No inverno, pré-aqueça o motor a uma temperatura da água acima de 40°C antes de ligá-lo.
Preste atenção ao estado do óleo: se houver emulsificação (cor branca, muita espuma), diminuição da viscosidade ou cheiro de gasolina, faça o reparo imediatamente.
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