Quais são os requisitos especiais para os mancais de motores de aeronaves e como alcançar alta resistência à temperatura e lubrificação?
Primeiramente, vamos entender as condições de funcionamento dos motores de aeronaves:
1. Alta velocidade: a velocidade de um motor de aeronave comum é superior a 18.000 rpm, e as exigências em relação aos materiais são muito elevadas em velocidades tão altas.
2. Alta temperatura: a temperatura de operação do motor é muito alta, podendo chegar a 300 °C, sendo necessário que o material do rolamento suporte altas temperaturas.
3. Alta confiabilidade: seja em aeronaves civis ou em caças, os requisitos de confiabilidade são muito elevados, e uma pequena diferença na confiabilidade pode significar a vida de um ser humano.
Devido aoalta temperatura de operação do rolamentoO anel externo é feito de material AISI M50, que possui alta resistência e estabilidade térmica, podendo atingir uma dureza de 58 HRC a 300 °C.
Ao operar em alta velocidade, devido à rotação do anel interno do rolamento, a força centrífuga é muito grande, e a seção transversal do anel interno suporta a tensão circunferencial de tração. Portanto, não podem existir microfissuras na superfície do anel interno para evitar a propagação de trincas sob tensão de tração; por isso, o material AISI M50NiL é frequentemente utilizado como anel interno.
Devido à altíssima velocidade, para reduzir a carga adicional causada pela força centrífuga da esfera de aço, geralmente se utiliza material cerâmico relativamente leve e de alta dureza, como nitreto de silício (Si3N4) ou carboneto de titânio (TiC), como substituto da esfera de aço. Além disso, para aumentar a resistência ao desgaste dos anéis interno e externo do rolamento e reduzir o atrito, as pistas de rolamento desses anéis também são revestidas com cerâmica.
A temperatura do motor pode ultrapassar os 300 °C, chegando a mais de 1500 °C em alguns casos. Como o sistema suporta uma temperatura de apenas 300 °C? Isso se deve ao sistema de lubrificação. Aliás, a principal função do sistema de lubrificação dos mancais é o resfriamento.
Parte disso se deve à lubrificação. A lubrificação dos mancais do motor é, na verdade, semelhante à lubrificação de mancais comuns. Como a velocidade de rotação do mancal é muito alta, não é possível usar vedação por contato. Portanto, o mancal do motor utiliza um método de vedação labiríntica, mas o óleo lubrificante usado é muito melhor. Como a temperatura de operação é muito alta, o óleo lubrificante comum oxida e se deteriora facilmente; por isso, geralmente se usa óleo sintético MIL-PRF23699HTS.
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Data da publicação: 14 de agosto de 2025
