Estrutura, ajuste e métodos de suporte dos mancais do virabrequim
I. Requisitos de função e utilização deMancais do virabrequim
Os mancais do virabrequim incluem os mancais da biela e os mancais principais. Sua função é proteger os munhões e os alojamentos dos mancais, reduzindo o atrito e o desgaste. Eles convertem a força dos gases transmitida do conjunto pistão-biela em torque para acionamento externo. Também são utilizados para acionar o trem de válvulas do motor e diversos outros dispositivos auxiliares.
Requisitos de utilização: Todos suportam cargas alternadas e fricção em alta velocidade; portanto, os materiais dos rolamentos devem ter resistência à fadiga suficiente, baixo atrito, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.
II. Estrutura deMancais do virabrequim
Tanto os mancais de biela quanto os mancais principais consistem em casquilhos superior e inferior unidos. Cada casquilho é composto por um suporte de aço e uma camada de liga antifricção, ou por um suporte de aço, uma camada de liga antifricção e uma camada de revestimento macio. O primeiro caso é chamado de casquilho de duas camadas, e o segundo, de casquilho de três camadas.
1. Base de aço e camada antifricção
O suporte de aço é o material base da carcaça do mancal, feito de aço de baixo carbono com 1 a 3 mm de espessura. A camada antifricção é uma liga antifricção de 0,3 a 0,7 mm de espessura, relativamente macia e capaz de proteger o eixo.
Materiais da camada antifricção:
(1) Liga branca (liga Babbitt): Bom desempenho antifricção, mas baixa resistência mecânica e baixa resistência ao calor. Comumente usada em motores a gasolina com baixas cargas.
(2) Liga de cobre-chumbo: Alta resistência mecânica, alta capacidade de carga e boa resistência ao calor. Utilizada principalmente em motores diesel de alta carga. No entanto, seu desempenho antifricção é baixo.
(3) Liga à base de alumínio: Existem três tipos: liga de alumínio-antimônio-magnésio, liga de alumínio com baixo teor de estanho e liga de alumínio com alto teor de estanho. As duas primeiras possuem boas propriedades mecânicas e alta capacidade de carga, mas baixo desempenho antifricção. São utilizadas principalmente em motores a diesel; a última possui boas propriedades mecânicas e bom desempenho antifricção, sendo amplamente utilizada em motores a diesel e a gasolina.
2. Chave de posicionamento e ranhura de óleo
O mancal da biela possui uma chave de posicionamento, que é utilizada para encaixar na ranhura de posicionamento da cabeça da biela e da capa da biela durante a instalação, impedindo que o mancal se mova para frente e para trás ou gire. A bucha do mancal também possui furos e ranhuras de lubrificação, que devem ser alinhados com os respectivos furos de lubrificação durante a instalação.
III.Mancal do virabrequimAjuste por força livre e interferência
1. Folga: O raio de curvatura da bucha do mancal em seu estado livre é ligeiramente maior que o raio da sede do mancal. A diferença de diâmetro é chamada de folga ou abertura. Para motores a gasolina, geralmente é de 0,8 a 1,5 mm, e para motores a diesel, de 1,5 a 2,5 mm.
2. Ajuste por interferência: Como a circunferência do diâmetro externo da bucha do rolamento é ligeiramente maior que a circunferência do alojamento do rolamento, ocorre um certo ajuste por interferência após o aperto dos parafusos da biela. Isso garante que a bucha do rolamento não gire, se desloque ou vibre durante a operação, permitindo um ajuste firme entre a bucha e o alojamento do rolamento para facilitar a dissipação de calor. A saliência do rolamento é geralmente de 0,04 a 0,09 mm.
Inspeção: Após instalar o rolamento no alojamento, aperte os parafusos de ambos os lados com o torque especificado pelo fabricante. Em seguida, afrouxe completamente o parafuso de um dos lados e use um calibrador de lâminas para verificar a folga entre o alojamento do rolamento e o furo do rolamento. Essa folga é a projeção do rolamento. IV. Rolamento de encosto do virabrequim
Função do mancal de encosto do virabrequim: Quando um veículo está em movimento, o pedal da embreagem aplica um empuxo axial ao virabrequim, causando movimento axial. Movimento axial excessivo afetará o funcionamento normal do conjunto pistão-biela e interromperá a sincronização correta das válvulas e a injeção de combustível em motores a diesel. Os mancais de encosto são necessários para garantir o posicionamento axial do virabrequim.
Os mancais de encosto só podem ser instalados em um local para garantir que o virabrequim possa se expandir livremente quando aquecido. Os principais tipos incluem:
1. Casco de rolamento flangeado
2. Arruelas de encosto semicirculares
3. Arruelas de encosto circulares
Precauções de instalação: O lado da arruela de encosto com a camada antifricção (o lado com a ranhura de óleo) deve estar voltado para as partes rotativas. Quando o virabrequim gira para a frente, a arruela de encosto traseira suporta o empuxo axial; quando gira para trás, a arruela de encosto dianteira suporta o empuxo axial.
Ajuste da folga axial: Substitua as arruelas de encosto por arruelas de diferentes espessuras ou altere a espessura das arruelas de encosto existentes. (O padrão geralmente é de 0,07 a 0,17 mm, com um limite admissível de 0,25 mm).
V. Métodos de suporte do virabrequim
Um virabrequim com um mancal principal entre cada dois virabrequins adjacentes é chamado de virabrequim totalmente suportado; caso contrário, é chamado de virabrequim parcialmente suportado.
1. Virabrequim totalmente suportado:
Vantagens: Aumenta a rigidez e a resistência à flexão do virabrequim; reduz a carga nos mancais principais.
Desvantagens: Aumenta o número de superfícies usinadas no virabrequim, aumenta o número de mancais principais e alonga o bloco do motor.
Aplicações: Amplamente utilizado; os motores a diesel geralmente empregam esse método de suporte.
2. Virabrequim parcialmente suportado:
Vantagens: Reduz o comprimento da cambota, diminuindo o comprimento total do motor.
Desvantagens: Requer uma carga maior nos rolamentos principais.
Aplicações: Motores a gasolina com requisitos de carga mais baixos podem usar este método.
Data da publicação: 06/02/2026
