Estrutura Geral dos Veículos

De uma maneira geral, todos os veículos possuem um chassi, que é o suporte do veículo; uma cobertura para conduzir os passageiros ou carga, que se chama carroçaria; um conjunto moto-propulsor constituído, por um motor e transmissão de movimento.

CHASSI

O chassi é o suporte do veículo. É sobre ele que se montam a carroçaria, o motor, a ele se prendem as rodas, sendo a própria estrutura do veículo.

Em geral, é constituído por duas longarinas de aço paralelas, com um “X” ou travessas no meio, isto melhora a resistência à torção ao qual o veículo é submetido.

A carroçaria é apenas o elemento de cobertura, para abrigar os passageiros.

Sempre que se monta uma máquina, ou um instrumento, o suporte sobre o qual é montado o conjunto recebe o nome de chassi.

Alguns modelos de veículos não possuem um chassi propriamente dito. A própria carroçaria se une ao plano do assoalho formando um único conjunto. Essas estruturas são chamadas de monoblocos e a carroçaria é construída de maneira tal que recebe todos os esforços suportando os pesos durante o movimento do veículo.

Nos veículos monoblocos, todo o conjunto trabalha. Os esforços são suportados, simultaneamente, pelo chassi e pela cobertura. Sendo utilizado largamente nos modelos atuais.

Solução Tradicional

Existem dois processos para se montar a estrutura dos veículos. O processo tradicional, aplicado em carroças e carruagens, antes de se inventar o automóvel e o outro processo veremos adiante. No primeiro a montagem consiste em um chassi que suporta todo o conjunto. Uma estrutura para suportar todo o conjunto de carroçaria, motor, caixa de mudanças, eixo traseiro e dianteiro, construídos com duas travessas de aço ao longo do veículo, fixadas por meio de várias travessas menores, perpendiculares. Todas as travessas são rebitadas entre si, de maneira que formam uma única estrutura sólida.

O chassi apóia-se sobre os dois eixos: dianteiro e traseiro. Na parte dianteira, montam-se o motor e a caixa de mudanças; na parte traseira, montam-se o diferencial e o tanque de combustível.

Com essa distribuição, os fabricantes conseguem um bom equilíbrio de pesos: metade do peso, mais ou menos, fica sobre o eixo dianteiro, e a outra metade, sobre o eixo traseiro.

Os esforços que o chassi sofre, quando o veículo está andando, são violentos e, por isso, ele deve ter um formato que seja resistente.

O chassi não deve movimentar-se (torcer) nem permitir que a carroçaria se movimente. Se isso acontecer, logo surgirão pontos fracos, as dobradiças ficarão folgadas, podendo gerar ruídos.

O chassi de construção mais simples é o do tipo paralelo, no qual todas as vigas são retas. Sua montagem é mais simples. Deste tipo são quase todos os chassis brasileiros.

ALINHAMENTO DO CHASSI

Um desalinhamento do chassi pode afetar o alinhamento das rodas dianteiras, ocasionando um desgaste mais intenso de vários componentes.

Antes de verificar o alinhamento do chassi, deve-se observar se não apresenta trincas ou partes soltas. Verificam-se todas as conexões rebitadas ou soldadas.

Inspecionam-se as longarinas quanto a empenamento ou torção.

CHASSI MONOBLOCO

Ou mais corretamente carroçaria monobloco, pois nele não existe chassi e a carroçaria é construída de maneira tal que recebe todos os esforços suportando os pesos, durante o movimento do veículo.

O assoalho, as laterais e o teto da carroçaria são construídos de maneira tal que trabalham como se fossem um único conjunto. A vantagem disso se sente imediatamente no peso, pois uma carroçaria monobloco é bem mais leve.

Não pense, porém, que apenas veículos pequenos utilizam este sistema, sendo usado até em grandes veículos. É o caso de veículos de carga, em que tanto a cabina do caminhão quanto a carroçaria inteira do ônibus são construídas com base neste sistema.

CARROÇARIA

É toda a cobertura que proporciona aos ocupantes, a proteção adequada contra sol, chuva, vento, poeira, etc. Pode ser construída separadamente e presa ao chassi, ou pode , como já vimos, formar com o assoalho um conjunto monobloco.

A carroçaria é fabricada em chapa de aço, podendo ser uma única peça ou mais de uma, soldadas ou parafusadas entre si.

SUSPENSÃO

Conjunto de peças que impedem a transmissão dos solavancos, que a roda sofre, à carroçaria. É feito por um conjunto de mola e amortecedor. A roda é ligada ao chassi ou a carroçaria. Como a roda é mais leve que o resto do veículo, ao entrar ou sair de um buraco é a roda que vibra e não a carroçaria.

Há molas de vários tipos: a de feixe, como a que usam todos os caminhões; a mola em espiral, usada tanto na suspensão dianteira como traseira; e mista – espiral na frente e feixe atrás. E ainda o tipo de torção, constituído por um feixe de lâminas.

No eixo dianteiro quase todos os veículos usam suspensão independente, em vez de um eixo só, tem-se dois meios-eixos e, na ponta de cada um, as rodas.

Como resultado, ao passar num buraco, apenas a roda afetada, trepida; a outra não. Esta é a grande vantagem da suspensão independente.

O sistema se completa por um amortecedor, cuja função é amortecer as oscilações que a mola criou. Se não houvesse amortecedor, a carroçaria oscilaria para cima e para baixo, e essas oscilações demorariam para acabar. Graças ao amortecedor, essas oscilações diminuem rapidamente, melhorando as condições de conforto dos passageiros.

SISTEMAS DE DIREÇÃO

Nos primeirosautomóveis inventados, a direção era bastante simples parecendo-se mais com um guidão de bicicleta do que com o sistema de direção que conhecemos atualmente. Mas, à medida que a técnica foi evoluindo e cada vez mais os veículos foram ficando mais velozes o sistema de direção foi se aperfeiçoando, até atingir o grau de precisão que existe hoje em dia. O sistema também deve ser capaz de amortecer os choques das rodas, não transmitindo-os aos braços do motorista.

Deve ainda contribuir para amortecer as vibrações das rodas dianteiras.

Engrenagem – Sistema Convencional

A função básica da direção é transformar o movimento de rotação da coluna de direção, num movimento de vaivém para as rodas. I

sto é cumprido essencialmente por duas peças: um parafuso sem-fim e um setor dentado.

Essas duas peças ficam no interior de uma carcaça chamada caixa de direção, que possibilita a lubrificação das engrenagens e, ao mesmo tempo, constitui uma proteção contra poeira.

Quando a coluna de direção gira, gira também o parafuso sem-fim. Ele é um dispositivo que possui uma rosca semelhante às roscas dos parafusos.

Direção Hidráulica

Tradicionalmente, nos veículos pesados, tem-se usado um sistema de direção que reforce o movimento do motorista. Têm sido empregados sistemas a ar comprimido, mecanismo eletrônico, direções hidráulicas.

Este último sistema foi o que mostrou melhores resultados e é o que tem sido usado mais largamente. Mais recentemente passou também a ser empregado em veículos mais leves, em alguns casos como item opcional. Evidentemente o sistema possui um custo mais elevado e, por isso, tem sido reservado aos veículos pesados, tais como caminhões, e aos veículos de luxo, onde o que importa é o conforto.

O princípio é bastante simples. Um sistema com óleo sob pressão exerce a maior parte do esforço necessário para girar as rodas. A pressão do óleo é aplicada pelo sistema, justamente no instante em que o motorista vira o volante da direção.

No sistema de direção hidráulica há uma bomba que continuamente está operando e que fornece a pressão hidráulica, quando desejada.

Há uma válvula especial que se abre ou fecha, quando se gira o volante. Ao abrir, ela permite que o óleo sob pressão seja aplicado a um pistão que, por sua vez, aciona a barra de direção. A bomba de óleo é acionada, através de uma correia, pelo próprio motor.

Da bomba saem duas tubulações, uma que leva o óleo até a caixa de direção e outra que o traz de volta. Na caixa de direção estão incluídas a caixa propriamente dita e a válvula. Enquanto isso o motor está funcionando, a bomba cria pressão no óleo.

As posições da válvula é o que determinam por onde deve caminhar o óleo e qual o efeito que ele vai exercer. O corpo da válvula possui internamente três câmaras. Em cada câmara há um orifício. As duas câmaras externas são ligadas ao reservatório deóleo e a câmara central está ligada à bomba. O sistema é montado de maneira tal que, mesmo em caso de acidente e perda do óleo, ainda assim a direção possa funcionar.

Passando então a funcionar manualmente, como os sistemas comuns de direção. Todos os sistemas hidráulicos, em caso de acidente, se transformam em sistemas convencionais e o veículo pode continuar a trafegar até que se possa pará-lo para o conserto.

SISTEMA DE FREIOS

Os elementos que interessam na segurança do veículo são vários, mas quando se fala de segurança o item que logo vem em mente são os freios. A suspensão
também é importante para que o veículo conserve a sua estabilidade. De modo análogo, um chassi rígido e uma carroçaria com aerodinâmica permitem um melhor desempenho do veículo. Todavia, os freios são os elementos mais importantes. Eles são projetados de maneira que dêem ao veículo uma capacidade de desaceleração várias vezes maior que sua capacidade de aceleração.

Porém, mesmo com essa capacidade alta de desaceleração, ainda assim o veículo percorre certa distância, antes de parar por completo.

Podemos citar duas razões porque isto ocorre: Em primeiro lugar, o motorista não freia o carro no mesmo instante em que vê o perigo pois sempre há uma reação atrasada. Em segundo lugar, como o carro esta a certa velocidade, mesmo depois de aplicado o freio, ele desloca-se por certa distância até parar devido à inércia do corpo em movimento.

Funcionamento dos freios

Os freios funcionam através de um sistema de mangueiras flexíveis e pequenos tubos de metal, por onde circula o fluido.

É esse líquido, com alta resistência ao calor (ponto de ebulição em torno dos 260 graus centígrados), que transmite a pressão exercida no pedal até a roda, gerando atrito necessário para pará-las. As rodas dianteiras exigem pressão maior para serem imobilizadas (é nessa parte que se encontra o peso do carro nas freadas). Ali, o atrito se dá entre as pastilhas de freio e os discos que se movimentam junto com as rodas.

Nas traseiras, a fricção é entre as lonas de freios e os tambores. Como essas peças do sistema de freio são muito importantes para o pleno funcionamento do mesmo, se algumas dessas peças se mostra desgastada numa revisão, troque-a por uma nova imediatamente.

Comando Hidráulico

Para compreender o funcionamento dos freios modernos, é preciso que se entenda o funcionamento do comando hidráulico. Uma única pessoa consegue frear um veículo, mesmo sendo ele pesado. No entanto, para conseguir fazer esse veículo andar, é preciso de um motor com uma razoável potência.

Freio a Tambor
O Tambor, que está preso à roda, gira em torno de duas sapatas

O funcionamento do comando hidráulico baseia-se no fato de que, quando se comprime um fluido (usa-seóleo na maioria das vezes), a sua pressão estende-se a todos os lugares onde ele se encontra.Quando se baixa o pistão pequeno, o óleo fica sob pressão e, como esta pressão, se propaga por todo o óleo, ele chega até o pistão grande e o empurra para cima.

Freios a disco

Dia a dia, os sistemas de freios vão se aperfeiçoando. Atualmente, atingiu-se um alto nível de perfeição, no qual, para obter força elevada a fim de comprimir as sapatas não há problema.

O maior inimigo dos freios, na situação atual, é o calor gerado. Tanto é que o próprio material usados nos freios vem sendo alterado, procurando-se eliminar o algodão, e usando-se nas “lonas” quase somente amianto, arame e um plástico para colar os dois (sob calor). Consegue-se, assim, um material mais resistente ao calor, apesar de ter um menor coeficiente de atrito.

Ainda assim, o calor constitui sério problema. Seu principal inconveniente, em relação aos materiais empregados, atualmente, é o fato de diminuir o coeficiente de atrito.

Na situação atual de materiais, força, atrito, os fabricantes acharam uma saída no aumento da ventilação dos freios. Freios ventilados não aquecem tanto. Mas como ventilar?

A solução achada foi aumentar a área de frenagem. Surgiram, daí, os chamados freios a disco.

Funcionam eles de maneira semelhante aos freio de uma bicicleta, que é constituído por duas sapatas laterais. Quando se aperta a alavanca de freio no guidão, as sapatas são pressionadas contra a roda. A área de atrito é relativamente pequena, apenas do tamanho da sapata. A área de ventilação é grande, pois é constituída pela roda inteira.

Basicamente, o sistema usado nos automóveis é o mesmo; difere apenas no fato de que, em vez de comando mecânico, eles possuem comando hidráulico.

Sobre o eixo da roda, há um disco de aço (daí o nome de freio a disco), contra o qual são empurradas duas sapatas, por ação de dois cilindros de freios comandados da mesma maneira que o sistema de freio convencional, isto é, pela pressão criada no fluido hidráulico por meio de um cilindro mestre ligado ao pedal de freio.

De cada lado do disco há uma “lona”, que é comprimida pelos pistões dos cilindros. Quando se pisa no pedal de freio e se cria pressão no fluido hidráulico, os pistões comprimem as lonas contra o disco. Quando se alivia o pedal, acaba a pressão e os pistões retornam a sua posição.

O elemento que faz os pistões retornarem a sua posição, depois de retirada a pressão do fluido hidráulico, é o anel de recuperação, em parte auxiliado pelo anel de vedação. Alguns veículos possuem apenas um anel de borracha, fazendo a ação simultânea de vedação e recuperação.

Quando se estabelece a pressão no fluido e este empurra o pistão , o anel de borracha deforma-se. Ao desaparecer a pressão do fluido, o anel de borracha empurra de volta o pistão. Como o curso do pistão é pequeno, esta deformação é suficiente para movimentá-lo.

Freio a Disco
O disco, ou rotor, está fixado no cubo da roda, e as pastilhas de freio, alojadas na pinça de freio, nos dois lados do disco

MOTORES A EXPLOSÃO

Para ir pra escola, pra se divertir, pra fazer compras, pra viajar… Hoje em dia, principalmente para quem mora nas grandes cidades, o carro já virou uma necessidade. Mas nem sempre foi assim. No século XIX, (até o ano de 1896, mais ou menos) o automóvel era considerado simplesmente um “brinquedinho caro”. E não era pra menos!

Quem utilizaria um veículo de locomoção que andava com a velocidade de 10 ou 15 Km por hora?

Pra você ter uma idéia do quanto esses automóveis eram lentos, compare: nós devemos andar, sem a menor pressa, numa velocidade de uns 4 km/h.

Enquanto isso, a população utilizava o trem como principal meio de transporte coletivo. Ainda sem pensar em transformar a “engenhoca” num meio de transporte que facilitasse a vida das pessoas, os primeiros trabalhos realizados na busca de um veículo que funcionasse com um motor foram realizados no século XVIII. O primeiro a andar por meio de sua própria energia foi criado em 1769 pelo francês Nicolas Cugnot.

A invensão era, no mínino, esquisita!

Imagine só: um trator de três rodas, movido a vapor, que era usado para arrastar canhão. A velocidade? Ele andava a, aproximadamente, 4 km por hora. O trator não conseguia rodar muitos metros de uma vez. Ele tinha de parar para acumular vapor. Só então, voltava a funcionar. No século XIX foi desenvolvido o motor de combustão interna. O princípio foi o mesmo utilizado pela pólvora, invenção do século XVII.

Funcionava assim: o combustível queimava no interior de um cilindro fechado com bases móveis, os chamados êmbolos ou pistões.

O combustível utilizado para estes motores de combustão interna foi esenvolvido a partir do carvão.

1860- francês Etienne Lenoir- construiu o primeiro motor de combustão interna “importante”.

Funcionava assim: na extremidade de um cilindro é injetado um gás.

Em seguida, este gás é injetado na outra extremidade. Por causa das explosões provocadas pela centelha elétrica, o êmbolo é jogado de uma extremidade à outra. Uma haste, ligada neste êmbolo e no volante, faz o volante girar.

O princípio dos quatro tempos, utilizado até hoje pela maioria dos automóveis, foi desenvolvido em 1876 pelos alemães. Então, vamos conhecer como funciona os motores a explosão e seus acessórios.

O corpo do motor é um bloco de ferro fundido com um “buraco” de forma cilíndrica, no seu interior. Esse “buraco” recebe o nome de Cilindro. Dentro do cilindro desloca-se o pistão, cujo movimento é subir e descer. Atravessado no pistão há um pino que fica numa haste chamada biela.

Quando o pistão sobe e desce, a biela o acompanha. Na outra extremidade, a biela se prende a um eixo que tem a forma de uma manivela. O nome correto dessa peça é árvore de manivelas, vulgarmente conhecida por virabrequim.

Quando o pistão sobe e desce, a biela o acompanha e obriga a árvore de manivelas a virar, da mesma maneira que uma manivela.

No seu movimento de subida e descida, o pistão passa por dois pontos extremos durante o seu curso: o ponto mais alto e o ponto mais baixo. Nesses pontos, ele inverte o seu movimento e, por isso, são dois pontos onde a sua velocidade é nula.

Costuma-se chamar a esses dois pontos de Ponto Morto Superior (PMS) e Ponto Morto Inferior – PMI. Quando o pistão se encontra no PMS, a biela também está para cima e a árvore de manivelas, por sua vez, também está voltada para cima. Quando o pistão vem para o PMI, a biela desce e a árvore de manivelas vira, de maneira a ficar para baixo.

Obs.: O Ponto Morto Superior e o inferior do pistão não tem nada a ver com o Ponto Morto do Câmbio, corforme será visto mais tarde. A árvore de manivelas vira sobre dois mancais.

Num dos seus extremos há uma roda pesada de ferro, que se chama volante. A sua função é manter uniforme o movimento da árvore de manivelas evitando os trancos. Na parte superior do cilindro existem dois orifícios, que são abertos ou fechados por duas válvulas. Uma é a válvula de admissão; outra, a válvula de escapamento. Ainda aí, na parte superior, perto das duas válvulas existe uma pequena peça, a vela, cuja função é fazer saltar, no momento adequado, uma faísca, que vai incendiar o combustível.

O motor DE QUATRO TEMPOS

Todos os motores funcionam pelo mesmo princípio: queimando combustível, formam-se gases em grande quantidade. Aparece uma pressão grande sobre o pistão, que o empurra para baixo e força o virabrequim a virar.

Entretanto, existem várias maneiras pelas quais se pode obter esse efeito: motor de quatro tempos, motor de dois tempos, motor diesel, etc.

Existe também um motor chamado Wankel, de sistema rotativo, o qual descreveremos mais detalhadamente no decorrer do curso. Os motores que funcionam com o processo chamado “quatro tempos” são os mais comuns, no mundo inteiro. São conhecidos também como motores Otto, porque foram imaginados, pela primeira vez, por um engenheiro alemão chamado Nícolas Otto.

Primeiro tempo- Admissão: O pistão se encontra no ponto morto superior e começa a descer. Por um mecanismo especial o eixo comando de válvulas -, abrese a válvula de admissão. Continuando a descer, o pistão aspira, através da válvula de admissão, a mistura de ar + combustível. A mistura continua entrando até que o pistão chegue ao ponto morto inferior. Quando o pistão chega ao ponto morto inferior, a válvula de admissão se fecha. O cilindro está agora totalmente cheio de mistura ar + combustível. Mas o pistão continua a movimentar se, e agora vai subir.

Segundo tempo – Compressão: O pistão sobe desde o ponto morto inferior até o superior. As duas válvulas ficam fechadas. Conseqüentemente, a mistura de ar e combustível é comprimida, até ser reduzida apenas ao volume compreendido entre o ponto morto superior e a parte superior do cilindro (cabeçote).

Como resultado da compressão, a mistura se aquece e as moléculas de combustível ficam mais próximas das moléculas de ar. Os dois fatos melhoram a combustão. Durante o primeiro tempo, o pistão percorreu uma vez o seu curso e, durante o seu segundo tempo, novamente; o pistão percorreu, portanto, duas vezes o seu curso.

Enquanto isso, o virabrequim deu uma volta.

Terceiro tempo – Explosão: Quando a mistura ar + combustível está fortemente comprimida dentro do cilindro, a vela faz saltar uma faísca bem no meio da mistura. Esta se incendeia. Formam-se os gases da explosão, que empurram violentamente o pistão para baixo, uma vez que as duas válvulas estão fechadas e por aí não podem escapar os gases. O pistão inicia então o seu movimento descendente, até o ponto morto inferior.

Quarto tempo – Escapamento: O pistão sobe novamente desde o ponto morto inferior até o superior. Mas durante este curso abre se a válvula de escapamento. O pistão, subindo, expulsa todos os gases resultante da explosão que se encontram dentro do cilindro. É a fase de escapamento dos gases.

Quando o pistão atinge o PMS, fecha se a válvula de escapamento, e assim, o ciclo recomeça.

ÁRVORE DE MANIVELAS

Na linguagem comum entre os mecânicos, fala-se em virabrequim. O nome certo, entretanto, é Árvore de Manivelas. Tecnicamente, árvore é uma barra que vira e exerce esforço. Na linguagem comum também se costuma chamar de eixo.

Durante este curso, usaremos a linguagem comum. Estudaremos o eixopiloto e o “eixo traseiro. O virabrequim é uma peça muito importante. Fica submetida a esforços muito grandes e deve funcionar bem, tanto em alta como em baixa rotação.

Em cada manivela é ligada uma biela. Entre as manivelas ficam os munhões. Os munhões são as peças que se apóiam nos mancais.

Os mancais são lubrificados, de tal maneira que o virabrequim praticamente flutua num banho de óleo. Nos primeiros motores era uma peça simples, na qual se procurava apenas o efeito de manivela. Por isso, o virabrequim tinha a forma de um ZIGUEZAGUE.

Posteriormente, os engenheiros verificaram que o virabrequim, nessas condições, dava muito tranco, cada vez que o cilindro estava no tempo de combustão. Imaginaram então um prolongamento nos suportes da manivela, de maneira a funcionarem como contrapeso.

Os mancais são dois, um em cada extremidade. As manivelas são duas, uma em oposição à outra, porque, num motor de dois cilindros, se procura fazer com que um cilindro esteja no tempo de expansão, quando outro se encontra no tempo de compressão. Isso também é um recurso para diminuir os trancos do motor. O normal é automóvel com quatro, seis ou oito cilindros.

Os motores com um ou dois cilindros são reservados a motocicletas, barcos ou máquinas estacionárias do tipo bombas d´água, serra, etc…, e máquinas para serem usadas onde não há eletricidade. Na primeira cavidade se encaixam as engrenagens do comando de válvulas. Na segunda e terceira cavidades, encaixam-se as manivelas correspondentes às bielas, duas em cada cavidade. A diferença básica entre os virabrequins é o número de mancais. O primeiro virabrequim tem sete mancais de apoio, o segundo quatro e o terceiro apenas três.

Quanto maior o número de mancais, tanto mais dividido fica o esforço que eles suportam, podendo, por isso, ser menores e ter vida mais longa. Por outro lado, quanto menor o número de mancais, tanto mais barato fica o motor, desde a economia que se faz no número de mancais, como no formato do virabrequim, que é mais simples, e o do bloco do motor, que também é mais simples.

VOLANTE

Numa das extremidades do virabrequim há um disco de ferro; é o volante. À primeira vista, parece não haver grande importância nesta peça. Mas dela dependem a aceleração suave do motor. Sem o volante, o motor não funciona corretamente. Quando o cilindro queima a mistura e empurra o pistão para baixo, também está dando um impulso ao volante. Por sua vez, essa energia, que o volante acumula, ele devolve ao próprio pistão, quando este se encontra no tempo de compressão.

Com isso, o motor opera de maneira mais suave. Quanto maior for o peso do volante, tanto mais suave será o funcionamento do motor. Por outro lado, quanto mais pesado o volante, tanto mais devagar responde o motor, quando se precisa aumentar a sua rotação. Diz-se então que a sua aceleração é baixa.

Essa é a razão pela qual os motores de automóveis de corrida têm volantes mais leves, para que respondam mais depressa a aceleração que se deseja imprimir ao motor. Em compensação, nas baixas rotações, esses motores funcionam de maneira bastante irregular. Os motores para automóveis de passeio, pelo contrário, dispõem de volante mais pesado, porque, apesar de se querer uma boa aceleração, é importante um funcionamento silencioso do motor.

SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO

O sistema de alimentação do motor a explosão é composto pelo tanque de combustível, carburador e coletor de admissão. O tanque é um reservatório de combustível, tendo no seu interior uma bóia que comanda um sistema elétrico indicado no painel do combustível. A bomba de combustível puxa-o do tanque ao carburador. Este por sua vez, prepara a mistura explosiva, enquanto o coletor se encarrega de distribuir a mistura aos cilindros.

Cada componente realiza um trabalho muito importante e que merece ser comentado.

Antes, porém, é preciso ressaltar que atualmente o motor a explosão é alimentado por dois tipos de combustível: álcool e gasolina. O motor a álcool e à gasolina estão equipados com componentes próprios no sistema de alimentação, em função da corrosão causada por cada tipo de combustível.

Quando o combustível é a álcool, as peças são tratadas por processos químicos contra corrosão, recebendo revestimento interno no tanque, bomba e carburador bicromatizado. Isto é identificado pela cor e brilho diferente do aspecto tradicional das mesmas peças para gasolina. O combustível vem do tanque por dentro desse cano, passa pelo filtro, pela bomba e vai para o carburador. Aí chegando, o combustível se mistura com o ar que através do filtro de ar, e os dois juntos, através do coletor de admissão vão até o cilindro.

TANQUE DE COMBUSTÍVEL

Embora pareça simples, o tanque de combustível é uma peça muito bem idealizada, sendo projetada em função do espaço que o modelo do veículo proporciona.

Atualmente os tanques são confeccionados em um tipo de plástico especial e trabalhados para evitar evaporação do combustível.

BOMBA DE COMBUSTÍVEL ELÉTRICA

Através da corrente elétrica da bateria, ela funciona automaticamente ao ser dada a partida. Tal bomba faz parte dos veículos com injeção eletrônica. A bomba elétrica ou de pistão tem duas câmaras, de aspiração e de expiração, ligadas entre si ou por um cilindro, dentro do qual se move um êmbolo. Fabricado em material magnetizável, o êmbolo trabalha em movimento alternado pelas ações de uma mola e de uma bobina alimentada pela bateria; uma pequena válvula, colocada na extremidade do lado de aspiração do pistão, abre-se e fecha-se alternadamente, regulando o fluxo de enchimento.

Quando o combustível alcança o nível máximo da cuba do carburador, a bóia fecha a válvula de agulha e a pressão aumenta no tubo de entrada até fazer o pistão parar. Assim que baixa o nível da cuba, a válvula de agulha do carburador se abre, a pressão no tubo de entrada da bomba diminui, a mola empurra o pistão para cima e a bomba recomeça a funcionar.

FILTRO DE COMBUSTÍVEL

A gasolina (ou qualquer outro tipo de combustível) que chega até o motor deve ser rigorosamente pura. Qualquer sujeira que exista, por menor que seja, pode ser um sério obstáculo ao bom funcionamento do motor.

O carburador tem seus cálibres com medida tão precisa e são tão pequenos que ao mesmo uma pequena impureza pode ser um elemento de obstrução. E qualquer pequena obstrução num dos cálibres é suficiente, muitas vezes, para impedir a passagem de combustível, e o motor não funcionar. Para se conseguir uma boa limpeza do combustível, colocam-se filtros no seu trajeto. É costume colocar-se iltros no tanque de combustível e próximo à entrada da bomba.

O combustível vem do tanque e é aspirado pela bomba, que o envia à cuba do carburador. Por outro lado, o ar passa pelo filtro e vai para o carburador. Aí os dois se encontram e se misturam através do coletor, é o nome pelo qual é conhecida essa peça. A sua função é distribuir, em partes iguais, para todos os cilindros, a mistura do carburador. O coletor recebe a mistura do carburador por sua parte central e a distribui igualmente para os quatro cilindros.

COLETOR DE ADMISSÃO

Os coletores de admissão são projetados de maneira que a mistura não tenha preferência por um cilindro ou por outro. As dificuldades apresentadas para a mistura caminhar devem ser iguais, para evitar que um cilindro receba mais combustível do que outro.

O coletor de admissão é montado sempre por cima do coletor de escapamento. A razão disse é que o calor dos gases de escapamento ajuda a vaporizar o combustível, antes de entrar no cilindro, resultando daí uma melhoria na combustão. O aluno deve saber que quando estudamos carburação, assinalamos a importância de ter o combustível bem vaporizado antes de entrar no cilindro.

SISTEMA DE ESCAPAMENTO

Em primeiro lugar, o escapamento deve oferecer uma via de escape aos gases residuais do motor. Deve, também, atenuar o ruído das ondas sonoras produzidas pelos gases que saem do motor sob alta pressão. E, finalmente, quando bem regulado, o sistema de escapamento pode estimular a rápida saída dos gases queimados no motor.

Os gases queimados que saem dos cilindros devem ser eliminados e isto é feito por meio de um cano de escapamento ligado ao coletor de escapamento. O silencioso é uma peça utilizada ao longo do cano de escapamento, para amortecer os ruídos próprios da explosão e escapamento dos gases.

Isso é conseguido por uma distribuição adequada de canos furados dentro de uma câmara. Quando os gases de escapamento passam por aí, expandem, mas o conjunto funciona como um colchão de ar. Compensando as expansões e as contrações. Resulta disso um funcionamento mais silencioso.

SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO

Gasolina e óleos lubrificantes

A gasolina e os óleos lubrificantes são obtidos do petróleo. Na verdade, do petróleo retiram-se mais substâncias do que apenas a gasolina e os óleos. São tantos os produtos derivados do petróleo que dificilmente poderíamos imaginar o mundo moderno sem ele.

PROPRIEDADES DOS LUBRIFICANTES

As finalidades dos lubrificantes são principalmente duas: diminuir o atrito e refrigerar as partes aquecidas pelo atrito. Para desempenhar essas funções, os lubrificantes devem possuir certas propriedades, que veremos a seguir, das quais a mais importante é a viscosidade.

Viscosidade – É a medida da resistência que um óleo opõe ao movimento.

Varia com a temperatura: quanto maior a temperatura, tanto mais diminui a viscosidade.

A classificação SAE representa uma faixa de viscosidades para uma dada temperatura, viscosidades que são medidas pelo processo Saybolt que consiste em medir o tempo que certa quantidade de óleo, mantida a certa temperatura, leva para passar por um orifício de diâmetro determinado. A viscosidade depende da temperatura.

SISTEMA DE ARREFECIMENTO

Todos os motores precisam ser resfriados, porque durante o seu funcionamento se aquecem. O combustível, ao queimar-se, gera calor e a câmara de combustão fica quente. Em conseqüência, todos os componentes do motor ficam quentes e precisam ser resfriados. Se não são resfriadas, as peças se aquecem, aumentam de tamanho e não funcionam como deveriam. Como já tivemos oportunidade de assinalar, a temperatura dentro do cilindro, no instante da combustão, pode chegar até a mais do que 1.000ºC. Daí já se vê a necessidade do resfriamento.

O único elemento que existe em abundância na natureza, em condições de ser aproveitado para o resfriamento dos motores, é o ar. Na maioria das vezes, entretanto, não é o ar que resfria diretamente o motor; existem carros que são resfriados a ar porém, os mais comuns são os carros cujo motor é resfriado por água, sendo a água, por sua vez, resfriada pelo ar. Sempre no processo final é o ar o elemento que fica com o calor retirado do motor.

MOTORES REFRIGERADOS A ÁGUA

Em geral, os motores são refrigerados a água que é eficiente para a retirada de calor de um sistema.

Muitas vezes, também, se usa resfriamento a ar em motores grandes, para o caso de tanques de guerra que precisam deslocar-se em terrenos onde há falta de água. No resfriamento a água, esta circula ao redor de todas as peças que interessa resfriar retirando assim, o seu calor.

Dessa maneira, as peças se esfriam e a água se aquece. Em seguida, a águaé levada até o radiador onde cede seu calor para o ar, que é obrigado a passar pela colméia do radiador, aí retirando calor da água. A água circula por dentro do motor, para fazer o resfriamento interno. A água entra em contato com o cilindro e todas as peças que se aquecem, resfria essas partes e, por sua vez, se aquece. Em seguida, caminha para o radiador por uma mangueira que existe na parte de cima do motor.

Entra no radiador, que é todo formado por colméias, como veremos logo a seguir. Um ventilador que gira adicionado por uma correia acoplada a uma polia, no virabrequim, faz o ar passar pela colméia em alta velocidade, daí retirando calor. O radiador é ligado ao motor por duas mangueiras feitas de lona com borracha. São bastante grossas para permitir uma circulação livre da água. Se o cano fosse fino, a água teria mais dificuldade para passar e o revestimento se faria com maior dificuldade também.

Saindo da parte superior, existe um pequeno tubo que desce ao longo do radiador, até aparecer por baixo dele. Trata-se do “ladrão, como é conhecido, e se destina a deixar escapar qualquer excesso de água que porventura exista no radiador, quando se enche ou quando a água ferve. A temperatura normal da água dentro do radiador, é de 85ºC a 90ºC, mas algumas vezes, se o motor funcionar em condições deficientes, com falta de refrigeração, ou então numa subida muito forte, ou num dia muito quente a água ferve, formam-se vapores, que aumentam a pressão dentro do radiador.

Se não houver um orifício qualquer por onde possa sair o excesso de pressão, o radiador correrá o risco de explodir e perder toda a água de refrigeração.

Para impedir isso, é preciso deixar um orifício por onde o excesso de vapor tenha caminho para fora. Costuma-se dizer que é um orifício de “alívio”, porque alivia a pressão, ou então, que é um tubo fino que desce ao longo do radiador até a sua parte inferior. O vapor ou a água em excesso escorre por ele e cai no chão, embaixo do veículo, sem perigo para as pessoas.

A circulação de água no radiador, passando em seguida para o bloco do motor para refrigerar todo o sistema. Quanto maior a velocidade do veículo, maior a dissipação do calor.

RADIADOR

Radiador

Radiador

O radiador é um trocador de calor. É constituído por uma porção de cavidades. Por dentro passa a água quente e por fora o ar. O ar está frio e esfria a água.

Os radiadores são constituídos em diversos estilos, mas a única diferença que existe mesmo é o tipo de célula de água que se utiliza. Sempre a água passa por um lado da célula e o ar, pelo outro. Temos um tipo de radiador chamado colméia (ninho de abelha), nome que recebeu por causa do seu formato. Outro tipo de radiador é o que é constituído por tubos com aletas. Os tubos de água passam através de uma série de lâminas, denominadas aletas.

TERMOSTATO

Pelo que temos descrito até agora, no que se refere a carburação e resfriamento do motor, o aluno já verificou que há uma temperatura boa para o motor trabalhar. Se o motor se superaquece, há risco de “engripamento”. Se o motor está frio, a carburação não se processa adequadamente e a combustão não é boa. Quando o motor trabalha na temperatura certa, tudo transcorre normalmente e o rendimento é satisfatório. No que se refere ao resfriamento, um aperfeiçoamento adicional que se faz é colocar as peças no circuito de refrigeração.

Sua finalidade é controlar melhor a temperatura da água, para que ela trabalhe o mais possível na temperatura desejada. Essa peça se chama termostato (ou válvula termostática), nome que significa”temperatura estabilizada”. Na verdade, ele não mantém a temperatura invariável, mas permite a variação numa faixa de temperaturas boas para o motor.

O termostato opera principalmente quando a água de resfriamento está muito fria. Nesse caso. O termostato fecha a passagem de água que vai para o radiador e obriga a água a voltar para o motor.

Resultado: a água não será resfriada; pelo contrário, será aquecida mais depressa. Quando a temperatura da água atinge o valor desejado, o termostato abre a passagem do radiador.

A água então vai para o radiador, onde é resfriada, e a temperatura se mantém. Por exemplo, existe termostato no qual está marcado o número 70. Significa que esse termostato abre quando a temperatura da água está por volta desse valor (68ºC a 72ºC) e deve estar totalmente aberto, quando a temperatura atinge 78ºC.

Um termostato marcado com número 80 significa que abre por volta desse valor (78ºC a 82ºC) e deve estar totalmente aberto, quando a temperatura atinge 90ºC.. Mais tarde, quando se desligar o motor e a água tornar a esfriar-se, o vapor dentro do termostato novamente virará líquido e fechará a passagem da água.

No circuito da água, quando ela está fria.

O termostato fecha a passagem para o radiador e a água volta para o motor, onde se aquece novamente. O termostato não abre a passagem enquanto a temperatura da água não atinge o valor bom de funcionamento do motor. Uma vez atingida a temperatura ideal de trabalho do motor, o termostato abre a passagem para o radiador e fecha a passagem de retorno. A água então é obrigada a seguir para o radiador, onde é resfriada, mantendo-se então na temperatura desejada.

Para testar um termostato, coloque-o dentro de um recipiente com água a 17ºC, aproximadamente. Agite a água, para que a temperatura fique uniforme. O termostato deve estar então completamente fechado. A seguir, aqueça-o num banho até a temperatura indicada no próprio termostato. Agite a água, para que a temperatura fique uniforme. O termostato deve estar então completamente aberto. Se o termostato não comportar adequadamente, substitua-o por um novo, com as mesmas características.

TRANSMISSÃO E EMBREAGEM

Todo o desempenho do veículo está diretamente ligado ao sistema de engrenagens do câmbio. O sistema de transmissão leva às rodas motrizes a energia desenvolvida pelo motor para que o veículo entre em movimento. O meio de fazer a potência necessária (potência é energia em sua forma de utilização) chegar até as rodas motrizes, foi incorporar uma redução por engrenagens na transmissão final, ao mesmo tempo alterando a direção do movimento em 90° com o eixo da roda (chamado de torque cônico o elemento de redução final).

Geralmente a redução está bem próxima da razão de 4:1, isto quer dizer que enquanto o eixo motor dá quatro voltas, o eixo das rodas dá somente uma.

O torque varia com a rotação do motor, e o máximo torque é alcançado em torno da metade, ou um pouco mais acima das rotações máximas, após o que começa a cair rapidamente. Daí um processo ou dispositivo que converta e amplifique o torque produzido – a caixa de câmbio ou de velocidades ou de mudanças ou gear box. O sistema de transmissão é composto pela embreagem, caixa de velocidades, diferencial, semi-árvores, homocinéticas e rodas.

Engrenagens – as engrenagens têm como objetivo efetivar transformações de movimento, que são: direção e velocidade.

Toda e qualquer engrenagem pode ser encarada como uma alavanca múltipla com umúnico ponto de centro. Quanto maior o braço da alavanca tanto maior será o movimento conseguido.

Relação do câmbio ou transmissão – o torque e a rotação produzida pelo motor, não são suficientes e adequados para transmissão direta para as rodas.

Fatores como carga, velocidade do veículo e elementos externos que ofereçam resistência (aclives, declives, o ar e etc.) nos obrigam a pedir auxílio à caixa de câmbio ou, simplesmente, caixa de velocidade, que nada mais é do que uma caixa de relações variáveis às diferentes solicitações de carga. A relação entre o número de dentes que se ajustam uns aos outros é denominada “relação de engrenagens ou de transmissão”.

Se uma engrenagem tem duas vezes o número de dentes da outra, a relação é de 2:1. A relação de transmissão é o fator que determina o torque e a relação de saída em uma transmissão por engrenagens. A engrenagem que aciona é denominada motora (motriz ou condutora) e a outra, movida (conduzida). A engrenagem conduzida sempreé deslocada em direção contrária à da condutora. Para se obter a mesma direção coloca-se uma engrenagem entre a motora e a movida.

Sua posição de montagem e localização é entre a caixa seca de embreagem e o cardam, para os veículos mais antigos, com montagem de conjunto motopropulsor clássica. Nos veículos mais modernos, onde a figura do diferencial foi incorporada ao conjunto do câmbio, fica entre as semi-árvores. A alavanca seletora é o elemento de ligação entre o usuário e o mecanismo interno.

Através dela é possível interromper os movimentos (ponto morto ou neutro), reverter a marchas (marcha à ré) e modificar o torque e/ou a potência.

A caixa de mudanças é composta basicamente de três eixos paralelos, assim discriminados:

a) eixo primário ou piloto ou eixo motor
b) eixo secundário ou transmissor
c) eixo intermediário ou trem de engrenagens ou carretel

A entrada do movimento proveniente do motor, através da embreagem, é acolhida pelo eixo primário, sendo este movimento fornecido ao eixo secundário e transmitido às rodas motrizes. O eixo secundário está colocado no mesmo alinhamento do eixo primário. No secundário são montadas as engrenagens móveis.

Através da alavanca seletora o usuário pode buscar os seguintes movimentos:

a) primeira marcha – o eixo intermediário encontra-se engrenado com a engrenagem móvel do eixo transmissor. Temos a entrada de movimento Þ movimento recebido Þ movimento transmitido. Devido a engrenagem do eixo intermediário ser de diâmetro menor, o eixo transmissor girará com menor velocidade do que a fornecida pelo motor.
b) segunda marcha – a ligação é feita entre a maior engrenagem do carretel com a maior engrenagem do eixo transmissor.
c) terceira marcha – nos veículos mais antigos, esta velocidade era chamada de “prize direta”, pois o eixo motor engrenava diretamente com o eixo transmissor, operando como se os eixos estivessem rigidamente ligados. Nos veículos com caixa de quatro velocidades à frente, a terceira é a intermediária entre a prize direta e a marcha de força. Funciona como opção de retomada, proporcionando mais agilidade.
d) quarta marcha – é uma relação de desmultiplicação, ou seja, a velocidade da árvore de manivela é inferior à da árvore de transmissão, reduz a rotação do motor e mantém a velocidade inalterada. Estas características proporcionam boa economia de combustível e redução do desgaste interno do motor. Para obtenção destes índices, seu engrenamento deve ser realizado acima de 50 Km/h.
e) ponto morto – o eixo primário transmite o seu movimento ao intermediário (carretel) que não é repassado ao secundário, pois não há engrenagens móveis em contato. Somente giram o primário e o carretel, não havendo transmissão de movimento.

Lubrificação – as engrenagens, mancais, luvas e anéis sincronizadores necessitam de lubrificação. Hoje o profissional e usuário devem atentar que para cada caso há um tipo de óleo específico, calculado em função da temperatura de trabalho, do tipo de engrenagens e do tipo de serviço executado. Respeitar as informações do manual do proprietário e as orientações dos manuais de serviço, são obrigações do usuário e do reparador, respectivamente.

Embreagem – Assim como as caixas de câmbio, os conjuntos de embreagem sofreram pequenas evoluções que muito contribuíram para o aumento do conforto e prazer ao dirigir. Por serem componentes com vida útil relativamente longa, muitas vezes são esquecidos no cronograma de manutenção preventiva.

Sua localização e posição de montagem é entre a caixa de mudanças e o volante do motor. Sua função é ligar e desligar o motor do sistema de transmissão de forma suave e progressiva. A ligação entre o motor e a caixa de mudanças é realizada quando o disco de embreagem é comprimido pelo platô de encontro ao volante do motor, pelo sistema de comando e acionamento. Pertence ao grupo dos rgãos de comando e transmissores de movimento. A embreagem é o sistema de ligação entre o motor e o câmbio. Fica alojada no interior da caixa seca e fixada ao volante do motor através de parafusos.

Interliga o movimento do motor ao câmbio através do eixo piloto ou primário. O comando de ligação entre ambos se dá através da carga aplicada ao pedal de embreagem; este acionamento, geralmente via cabo de aço, já começa a ser substituído pelo acionamento hidráulico, pelo grau de conforto e precisão que oferece ao usuário. No acionamento hidráulico, um ou dois pequenos cilindros mestres encarregam-se de fazer a pressão de acionamento até o garfo de embreagem e deste até o platô, via rolamento de encosto (colar).

Quando o motor está embreado, as rotações da árvore de manivelas são transmitidas ao câmbio e daí às rodas, movimentando o veículo. Quando desembreado, é desligado o movimento da árvore de manivelas.

O conjunto de embreagem pode ser dividido em:

a) disco de fricção
b) disco ou placa de pressão – platô
c) rolamento de encosto – colar
d) garfo de acionamento

Em veículos de alto desempenho, são aplicados discos cerametálicos, onde seu coeficiente de atrito aumenta com a temperatura, proporcionam acionamento mais duro e só devem ser aplicados em veículos de elevado torque e potência.

Os discos de embreagem podem ser:

a) rígido;
b) com amortecimento de torção.

O platô é chave da ligação entre o motor e o câmbio.

Hoje, a maioria dos veículos sai equipada com o platô do tipo simples, que pode ser:

a) platô de molas helicoidais (em desuso);
b) platô de mola membrana/diafragma, o popular chapéu chinês.

O platô de mola membrana é muito resistente às altas rotações, possui construção compacta, reduzida altura da carcaça estampada e oferece grande conforto ao usuário (maciez no acionamento). Sintomas e Diagnose – os sistemas de comando e acionamento merecem atenção especial durante a manutenção, embora geralmente sejam relegados ao segundo plano; são grandes responsáveis pelo correto funcionamento da embreagem.

O projeto de comando é na maioria das vezes de responsabilidade da montadora; as especificações e orientações de manutenção devem ser respeitadas durante a montagem.

Os itens mais comuns na rotina de manutenção são:

a) rolamento de encosto – deve girar livremente, sem trancos na pista e deslizar com suavidade sobre a guia.
b) guia do rolamento – não deve ter riscos e calosidades na área de contato com o rolamento de encosto (colar), pois acarretará resistência no pedal.
c) cabo de embreagem – quando acionado deve correr livre no conduíte (capa). Nada de “amaciar o cabo”, curvas acentuadas devem ser evitadas, deve ser montado buscando o caminho mais reto possível, sem curvas acentuadas (salvo especificação da montadora, caso dos veículos VW – ar).
d) O mecanismo de comando é formado por garfos, tirantes ou varões que deslocam luvas sincronizadoras (montadas entre as engrenagens de velocidade), devendo ter seu movimento livre e lubrificado. Os comandos não devem permitir que as marchas escapem (conjunto retém nos garfos internos e no trambulador).
e) pedal e pedaleira – todas as articulações devem ser lubrificadas. Deve ser observado o tipo de material do embuchamento, antes da aplicação do lubrificante.Buchas de Nylon, poliamida, celeron ou qualquer outro material sintético, aplicar grafite em pó ou spray; buchas de bronze, aplicar lubrificante mineral.
f) Platô e disco de embreagem não produzem rangidos. Os rangidos encontram-se no sistema de acionamento e/ou por falta de lubrificação do garfo e suas buchas.
g) Os ruídos provocados por rolamentos no sistema de embreagem são três: rolamento do eixo primário do câmbio, rolamento de encosto (colar) e rolamento da ponta do primário (quando existir).
h) garfo e articulações – examinar quanto a folgas e desgastes irregulares na área de contatocom o colar. Substituir o embuchamento caso sejam encontradas folgas.
i) Observe atentamente as condições da catraca de regulagem automática, se estiverem avariadas, travadas ou desgastadas, enforcam o platô.
j) Cuidado! Não exagerar na lubrificação do eixo primário (excesso de graxa);
k) rolamento de encosto – nunca deverá ser lavado ou tentar engraxá-lo. Caso apresente ruídos, substitua. Cuidado com as peças piratas!

Antes e durante a troca, alguns procedimentos devem ser observados:

a) Ao montar o conjunto disco-platô, aperte os parafusos de fixação em cruz ou X, de forma gradual, sempre respeitando o torque recomendado pelo fabricante.
b) Observe o retentor do eixo piloto (primário). Vazamentos podem chegar até o disco de embreagem
c) Observe se o garfo de debreagem movimenta-se livremente e sem folgas, se não há folgas nos pontos de contato do mesmo com o colar.
d) Observe se não há vazamentos de óleo do motor, pela junta do cárter ou pelo retentor da árvore de manivelas, para o interior da caixa seca.
e) Observe a superfície do volante do motor quanto a trincas, riscos, marcas de superaquecimento. Alguns fabricantes recomendam a retífica da área de contato com o disco, outros somente a substituição. De qualquer maneira, caso seja retificado, o volante deve manter as características dimensionais originais, i.é., deve ser retrabalhada a superfície de fixação do platô, para que se mantenha a mesma relação de altura original.
f) Ao montar uma nova embreagem, observe a centralização do conjunto motopropulsor. Durante a montagem, nunca deixe o câmbio apoiado sobre o cubo do disco (durante o encaixe do câmbio).
g) Monte o platô pré-acionado. Esta recomendação é fundamental para o sucesso do serviço! Basta um fio de vela e uma prensa hidráulica: apoiando o platô sobre uma superfície plana e com auxílio de uma chave de encaixe maior que 41mm (pito ou cachimbo, de acordo com o regionalismo), acionar o platô e inserir um fio de vela entre a mola membrana e a placa de pressão (deixando uma ponta para puxar depois de apertado no volante do motor!). O encaixe do conjunto será mais fácil, com menos chances de erros e redução no tempo da tarefa.
h) O cabo de acionamento pode transmitir as vibrações do motor para a carroçaria, causando desconforto. Para que isto não ocorra, os cabos são confeccionados com”dampers” de borracha para absorção destas vibrações. Na hora de ajustagem da altura do pedal de embreagem, nada de aplicar “calços e complementos” para dar curso ao pedal, isto poderá comprometer e trazer vibrações ao funcionamento.

PRINCIPAIS PROBLEMAS

Trepidação:

a) cabo de embreagem sem movimento livre;
b) platô que sofreu queda;
c) deformação do platô na hora da montagem, por aperto incorreto;
d) bucha e/ou rolamento do primário grimpado;
e) superfície do disco com resíduos de óleo ou graxa;
f) verificar coxins do motor e/ou transmissão;
g) superaquecimento da placa de pressão;

Embreagem não separa:

a) cubo do disco grimpado no eixo piloto (primário);
b) disco incorreto, superfície com espessura acima do especificado;
c) folga do pedal (curso morto) acima do especificado (> do que 20/30 mm);
d) alavancamento do garfo de acionamento com folga excessiva;
e) oscilação do disco muito acentuada.

Patinação:

a) revestimento desgastado;
b) revestimento oleado;
c) carbonização do disco;
d) carga do platô inferior ao especificado.

Dificuldade de engate:

a) mola de retorno deformada, por queda ou uso indevido;
b) estriado do primário danificado por erro de montagem;
c) oxidação das estrias do primário, dificuldade em liberar o disco;
d) revestimento oxidado;
e) molas de amortecimento axial deformadas durante a montagem (apoiar o câmbio no cubo do disco durante a montagem).

Acionamento pesado:

a) cabo ou haste de acionamento da embreagem desgastados ou desalinhados;
b) guia do rolamento de encosto arranhada;
c) superfície do volante do motor necessitando de retífica;
d) rolamento de apoio do primário desgastado;
e) garfo empenado;
f) próximo ao fim da vida útil do disco-platô, há um aumento de força para o acionamento do pedal de aproximadamente 50%.

Comando hidráulico – o esforço muscular da perna esquerda em vencer as resistências mecânicas somente era minimizado nos veículos topo de linha, os automóveis mais sofisticados. Com a competição acirrada dos últimos anos no seguimento popular todos foram buscar algo mais a oferecer. Uma delas foi a suavização do acionamento da embreagem através de um comando hidráulico. Este dispositivo é composto de um cilindro mestre com reservatório de fluido e um cilindro escravo acoplado ao garfo de acionamento.

A substituição do conjunto de acionamento mecânico trouxe inúmeras vantagens para os usuários, tais como:

a) conforto;
b) precisão nos engates;
c) economia de espaço;
d) a transmissão da força pelo líquido não sofre interferências, ao passo que a ligação mecânica torna-se cada vez mais complicada nos ínfimos espaços de cofre de motor.

Contra sua aplicação apenas o fator custo produtivo, um pouco mais elevado que o sistema convencional.

ELETRICIDADE AUTOMOTIVA

A Eletricidade

A comparação que acabamos de fazer já não pode, entretanto, ser feita em termos de carga elétrica. O elétron praticamente não tem massa, quando comparado a um núcleo, porém a carga elétrica do elétron é igual a do próton. Melhor explicando, a eletricidade que os elétrons carregam é igual a dos prótons; a diferença está em que os prótons carregam eletricidade positiva, enquanto os elétrons, eletricidade negativa.

De maneira mais correta, dizemos que os elétrons têm carga elétrica negativa, enquanto os prótons têm carga elétrica positiva. Dizemos, também, que eles têm cargas de sinais opostos. As cargas elétricas de nomes opostos se atraem. Se colocássemos um elétron próximo de um próton, os dois atraiam, um para o outro.

Como, entretanto, o próton é mais pesado, ele quase não sai do lugar; o elétron é que caminha ao seu encontro. Quando os dois se encontrarem, um irá neutralizar a carga do outro; resultará portanto, uma partícula sem carga; é o neutron.É essa força de atração que mantém os elétrons girando em torno do núcleo. Se por acaso o elétron parasse de girar, ele seria atraído para o núcleo, contra o qual se chocaria. Quando se estuda a eletricidade, são os elétrons que mais interessam.

O núcleo não tem muita importância. Mesmo assim, não são todos os elétrons que interessam.

Há alguns elétrons que estão fortemente presos ao núcleo: são os que giram bem próximo a ele.

Porém, outros elétrons, que giram mais afastados, não estão assim tão preso ao núcleo. Às vezes, estes escapam de um átomo e pulam para outro átomo vizinho. São chamados, por isso, de elétrons livres. Estes elétrons são os que interessam para a eletricidade. Quando os elétrons livres passam de um átomo para outro, temos uma corrente de elétrons. É a própria corrente elétrica.

Pode-se até fazer uma comparação entre a corrente elétrica e uma correnteza de água, tal comparação não pode ser levada muito longe, porque são coisas completamente diferentes: uma é resultado do movimento de elétrons livres, outra é resultado do movimento de moléculas de água.

Aliás, voltaremos a esse exemplo, ainda, quando formos estudar melhor a corrente elétrica e a chamada “lei de Ohm”.

Condutores e Isolantes

Todas as substâncias são formadas por átomos. Assim sendo, o aluno poderia perguntar por que razão todas elas não são condutoras de eletricidade. É que, apesar de todas as substâncias serem formadas por átomos, nem todas possuem aqueles átomos adequados.

Daí surge a pergunta: e quais são os átomos adequados? Em resposta, são aqueles que possuem elétrons livres. Aqui é que está a grande diferença. Em algumas substâncias, mesmo os últimos elétrons estão fortemente preso a uma órbita, de tal maneira que não conseguem passar de um átomo para outro. Estas substâncias são, por isso, consideradas materiais isolantes, isto é, não permitem a passagem de eletricidade.

Entretanto, aqueles materiais que possuem o (ou os) elétron mais externo fracamente preso na sua trajetória são bons condutores de eletricidade, porque o elétron tem a possibilidade de escapar de um átomo e pular para outro vizinho. Estão nesse caso, os materiais em geral.

São bons condutores de eletricidade, por exemplo:cobre, ferro, prata, alumínio, etc…

Uns são melhores condutores do que outros; é o caso do cobre, que é melhor condutor que o ferro, embora os dois sejam condutores.

O mesmo ocorre com as substâncias isolantes: umas são melhores que as outras.

São bons isolantes elétricos as seguintes substâncias: vidro, cerâmica, plástico, papel, borracha, etc.

Não podemos fazer uma divisão das substância em duas partes: aquelas que são condutores e aquelas que não são. Existe uma variação completa de umas para outras. Gradativamente, existe uma substância que é sempre pior condutora do que a outra. Isso segue uma escala, até chegar a substância que não são tão boas condutoras. Mesmo as substâncias conhecidas como mais isolantes, em certas condições deixam passar um pouco de eletricidade.

Entre os chamados bons condutores e os chamados maus condutores, existe um conjunto de substâncias que não são nem condutores e nem isolantes. São os chamados semicondutores. Encontram larga aplicação, hoje em dia, na eletrônica moderna, pois servem de base para a fabricação de transistores e diodos.

Pertencem a este grupo as seguintes substâncias: silício, germânio, selênio e outros compostos.

Fusíveis

Quase todos os veículos possuem fusíveis. Os fusíveis são pequenas peças que se destinam a proteger os circuitos elétricos. Consiste de um pequeno tubo dentro do qual existe uma pequena placa, geralmente fabricada de chumbo.

Ele é instalado no próprio circuito que se quer proteger. Por exemplo, digamos que queremos proteger o circuito da lanterna traseira de um carro. A bateria tem um dos pólos ligados à carroçaria e do outro pólo sai um fio que vai até a frente do veículo, local onde, geralmente, ficam os fusíveis (cada circuito tem um). Daí, retorna outro fio, que vai até a lanterna traseira, e finalmente da lanterna sai outro fio, que é ligado à carroçaria, fechando, pois, o circuito. Na verdade, o fusível é uma peça pequena, com apenas um ou dois centímetros de comprimento.

Se, por um motivo qualquer, um dos fios descascar, haverá perigo de ele encostar na carroçaria; se isso ocorrer, os elétrons, em vez de seguir para a lanterna, irão preferir este novo caminho, porque é menor a resistência por aí. Entretanto, a resistência é tão pequena que a corrente fica altíssima, resultando daí um superaquecimento do fio; algumas vezes, chega ao ponto de derreter completamente o plástico ou até mesmo incendiá-lo.

Quando isso ocorrer, todo o veículo correrá perigo de incêndio. Aí é que entra em ação o fusível. Se a corrente fica muito alta, antes de derreter o plástico ou trazer qualquer dano ao veículo, a pequena placa que existe no interior do fusível derreterá e interromperá o camiho da corrente elétrica. Muitas vezes o fusível derrete, porque houve um curto-circuito momentâneo ou um defeito qualquer.

Basta então substituí-lo, para que tudo volte ao normal. Outras vezes, porém, mesmo substituindo o fusível, persiste o defeito e o novo fusível também derrete.

Nesses casos, não basta apenas substituir o fusível. Deverá ser procurada a causa e eliminada diretamente, sem o quê nunca se conseguirá sanar a dificuldade. Muitas vezes, os defeitos nos fios são tão generalizados que é necessária uma troca completa de toda a instalação elétrica.

Os instrumentos de medida básicos

Para se efetuar os testes elétricos num veículo são os seguintes:

Voltímetro – medidor de tensão ou voltagem.
Amperímetro – medidor de corrente elétrica.
Ohmímetro – medidor de resistência elétrica (resistência do elemento condutor).

Em geral, o eletricista utiliza um conjunto dotado de amperímetro e voltímetro aplicáveis aos testes de condução de corrente (ligação do circuito) e de tensão de alimentação.

MOTOR DE PARTIDA

Na lição anterior, já estudamos os princípios básicos de eletricidade e magnetismo, os quais iremos aplicar agora. É basicamente natural que o aluno tenha encontrado alguma dificuldade para compreender todos eles, como é o caso de muitos outros. Entretanto, agora é uma boa oportunidade para recapitular a lição anterior. Lembre-se de que, basicamente os princípios de funcionamento de um motor são os mesmos que os de um gerador. Há muito pouca diferença em motor e gerador.

A construção é semelhante, porém o funcionamento é diferente. Enquanto o motor recebe energia da bateria e a transforma em energia mecânica para acionar o motor, o gerador recebe energia mecânica do motor e a transforma em energia elétrica, que fornece à bateria. Teoricamente, um motor pode transforma-se em um gerador. Na prática, isso nem sempre é possível, porque alguns detalhes construtivos podem impedir. Mas existem algumas máquinas que já são fabricadas propositalmente para servirem de motores ou geradores.

Obs: Em corrente alternada, isso não acontece.

Finalidade do motor de partida

O motor de partida serve para colocar o motor em movimento; é um elemento auxiliar deste.

Princípios básicos do motor

Como você deve estar lembrado, sempre que dois campos magnéticos estão próximos um do outro, há uma atração ou repulsão entre eles. Se um fio de cobre se encontra no interior de um campo magnético, nada acontece com ele, até que se faça passar um corrente elétrica. Quando passar a corrente elétrica, irá forma-se um campo magnético formado por ela. Esse campo magnético vai agir com o outro campo magnético que já existia e, como resultado, o fio de cobre irá agora deslocar-se.

Ele irá deslocar-se pela direita, até uma posição que os dois campos magnéticos fiquem afastados entre si e já não consigam criar uma força suficientemente forte para continuar o movimento do fio. Não é possível aproveitar sempre a ação dos dois campos. Aproveita-se durante algum tempo; a seguir eles se tornam fracos e de aproveitamento inadequado.

Dispositivo de Engrenamento

O dispositivo de engrenamento é um conjunto de peças que fica sobre o prolongamento do eixo do induzido, cuja função é transmitir o movimento do eixo do induzido para o motor do veículo, fazendo-o girar. A transmissão do movimento é realmente feita pelo pinhão, que se engrena com a coroa do volante, como já vimos.

Porém, esse engrenamento tem algumas características especiais ou, digamos, dificuldades, que obrigam uma construção especial do dispositivo de engrenamento. A dificuldade principal é que normalmente o pinhão deve ficar desligado da coroa e só se dar o engrenamento durante a partida. Tão logo o motor “pegue”, o pinhão deve novamente desligar-se da coroa, para evitar que o motor do veículo arraste o motor de partida a uma rotação muito elevada para ele, que, como já vimos, poderia até danifica-lo.

São vários os sistemas que foram empregados com essa finalidade, destacamos:

“O Sistema Bendix”

SISTEMA “BENDIX”: Tem esse nome porque foi inventado e patenteado pela firma americana Bendix Corporation. É também conhecido pelo nome de engrenamento por inércia, porque é feito aproveitando a inércia do pinhão.

O sistema “Bendix” aproveita a inércia do pinhão. Ele é constituído por um eixo que tem a forma de um parafuso e sobre este parafuso pode correr o pinhão, como se fosse a sua porca. O pinhão possui por dentro uma rosca igual a do eixo. Nessas condições, podemos girar o pinhão sobre o eixo, como se fosse a rosca de um parafuso.

Agora, imagine o aluno uma situação um pouco diferente: Suponhamos que se gire rapidamente o eixo. Que acontece com o pinhão?

Inicialmente, a sua tendência é ficar parado e não girar, por causa da sua inércia.

Como a sua rosca interna é bem folgada, isso realmente acontece. Porém, por causa da rosca, ele é empurrado para um dos lados. Se o eixo girar o pinhão irá deslocar-se para a direita. O seu movimento continua até ele encostar em uma arruela que se encontra no fim do eixo, que se denomina batente. Ao chegar aí, porém, não podendo mais continuar seu movimento, é obrigado a girar junto com o eixo. Agora, o pinhão está engrenado e ao mesmo tempo preso ao eixo.

Em conseqüência, o movimento do eixo será transmitido a coroa do volante, obrigando-a a girar. Porém, no instante em que pinhão encosta no batente e é obrigado a girar a coroa, ele leva um violento tranco.

Para evitar que esse tranco seja transmitido ao motor de partida, o eixo deste é ligado ao eixo do sistema “Bendix” por uma mola em espiral bastante forte. O tranco fica então amortecido e a partida menos violenta. O motor de partida faz girar o seu eixo, o qual se liga ao eixo rosqueado do “Bendix”, por meio de uma forte mola espiral (mola do “Bendix”). Portanto, o eixo do induzido não é o eixo do “Bendix”. São separados, mas ligados pela mola do “Bendix”. Esta mola se prende aos parafusos 1 e 2 .

Quando o eixo do induzido gira, obriga o eixo do “Bendix” a girar, também. Porém, graças a coroa, o tranco não é transmitido ao motor de partida. A mola funciona como uma junta elástica.

Depois que o motor “pegou”, este passa a girar mais depressa do que o motor de partida. Por conseguinte, o pinhão gira mais depressa disso, o pinhão agora se desloca para a esquerda, desligando-se da coroa do volante.

Recapitulando, temos:

1- Ligando-se a chave de partida, o motor de partida gira.
2- Pela inércia, o pinhão é jogado para a frente, até engrenar com a coroa do volante.
3- Nesse instante, há um tranco, que é atenuado pela mola do Bendix.
4- O motor de partida faz girar o motor do veículo, até este “pegar”.
5- Depois que “pegou” ele gira mais depressa que o motor de partida.
6- O pinhão é então jogado de volta para a sua posição inicial.

O sistema “Bendix”, pela sua simplicidade e bom funcionamento, tem sido um dos mais utilizados no mundo inteiro, a tal ponto que as próprias peças receberam o nome do fabricante.

Ainda hoje é comum encontrar-se mecânicos que chamam o pinhão do motor de partida de “Bendix”. Mesmo em outros sistemas o nome “Bendix” permaneceu.

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Fonte: www.cfap.cbmerj.rj.gov.br