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Medição de folgas nas extremidades dos anéis de pistão

Os manuais e instruções de serviço OEM são normalmente bem escritos, concisos e extremamente úteis para ajudar os mecânicos a terem confiança que os componentes que estão montando se encaixam corretamente, especialmente em relação às folgas nas extremidades do anel do pistão.

Geralmente, as especificações da folga na extremidade do anel são facilmente formatadas com um valor nominal, seguido pelos valores mais e menos (Exemplo 0,0236″ +/- 0,005″) ou um valor calculado indicando as folgas finais mínimas e máximas reais (Exemplo Min. 0,013″/Max. 0,021″).Os espaços das folgas nas extremidades variam entre os anéis (de compressão ou superior, intermediário e anel inferior ou de óleo).

Também variam de acordo com a aplicação, fabricante e material, devendo o pistão, a camisa e o anel trabalharem juntos em harmonia.

A folga entre as pontas do anel é um dos fatores que contribuem para a boa gestão do cilindro e do desempenho do motor.

A folga da extremidade deixa um caminho aberto para a passagem de combustível ou óleo, mas também tem uma função vital no controle do equilíbrio de pressão entre os anéis.

Isso é especialmente verdadeiro entre os anéis superior e intermediário.

A pressão nunca deve ser suficiente para levantar o anel da base (vedação) até ao pistão. Se isso acontecer, o anel vibrará e não funcionará corretamente.

Uma folga muito larga na extremidade causará a perda de compressão ou de controle do óleo. Por outro lado, uma folga muito menor entre as pontas pode resultar na junção das extremidades do anel por expansão térmica, e se as extremidades do anel colidirem, ele ficará danificado ou não funcionará corretamente.

Ao instalar os anéis, as folgas das extremidades devem ser orientadas a 120° de distância. Durante o funcionamento, os anéis são projetados para rodar.

A rotação dá desgaste uniforme ao anel e à sua superfície. Como o raio de rotação e direção são únicas para cada anel, as folgas nas pontas podem ficar alinhadas temporariamente e em momentos aleatórios. No entanto, essas ocorrências são breves. Desde que os anéis estejam funcionando corretamente, as folgas nas extremidades não estarão alinhadas.

Quando se trata de especificações Caterpillar®, um ponto que geralmente causa confusão é negligenciar as especificações, afirmando que a folga na extremidade do anel depende do diâmetro interno da camisa do cilindro. Deixar de seguir as orientações pode resultar em dores de cabeça.

Para ilustrar isso, vamos ler as instruções de um dos manuais do motor Cat C15. À primeira vista, a ficha de especificações parece bastante simples:

  • O anel superior é 0,016” +/- 0,004”
  • O anel intermédio é 0,0303” +/- 0,0049”
  • Anel de óleo é 0,018” +/- 0,006”

A confusão começa quando o calibre de 5,400” (com o círculo vermelho) e a informação abaixo dele (com o círculo azul) são negligenciados ou não aplicados.

Para melhor demonstrar isso, a imagem abaixo foi retirada do mesmo manual de manutenção. A especificação do calibre interno da camisa do cilindro é 5,401″ +/- 0,001″, ou um mínimo de 5,400″ a um máximo de 5,402″

Quando a folga das extremidades do anel é calculada para incluir a variação do calibre da camisa, a especificação da folga aumenta.

O exemplo abaixo ilustra como essas variáveis afetam as dimensões do anel de compressão superior. Os mesmos cálculos e variáveis também se aplicam aos anéis intermediário e aos anéis de óleo.

  • Se o calibre da camisa estiver no mínimo de 5,400″, então a folga máxima da extremidade do anel superior é 0,020″
  • Ao aumentar o calibre da camisa para 5,401″, a folga máxima das pontas do anel aumenta para 0,023″
  • Com o calibre da camisa na sua especificação máxima de 5,402″, a folga da extremidade do anel de compressão aumenta para 0,026″

Utilizamos as dimensões deste anel de compressão superior por ser mais simples de demonstrar.

Quando considerar para o anel intermediário, use 4 casas decimais, ou quando as conversões de polegadas para milímetros são estendidas.

Para o exemplo acima, se a folga da extremidade do anel superior for 0,026″ e o calibre da camisa for 5,400″, então a folga da extremidade não está correta. No entanto, se o calibre da camisa for 5,402”, então a folga final de 0,026” é adequada.

A aplicação de ambos os aspectos das especificações pode evitar confusão.

 

Artigo técnico disponibilizado, com exclusividade, pela IPD, para o GHT, revendedor exclusivo da marca no Brasil.

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