Cavitação
A cavitação é causada pelo fluxo do lubrificante através do interstício da bronzina. A pressão de vapor do óleo utilizado é decisiva para o efeito.
Para ser mais preciso, a cavitação é apenas o processo físico da formação de bolhas de vapor em um líquido que por si só não provoca qualquer dano na bronzina. Só a erosão de cavitação corresponde aos respectivos sintomas de danos mediante a remoção de material típica nesse âmbito que decorre da implosão das bolhas de vapor nas áreas abaixo da pressão de vapor (cavitação erosão de cavitação). No caso de algumas imagens de danos poderá ser difícil fazer a distinção entre cavitação, erosão e corrosão apesar das formas de ocorrência diferentes. Há também frequentemente formas de transição complexas, como a erosão de cavitação ou a corrosão por erosão. Isto pode ser explicado pelo fato não só a cavitação, como também a erosão atacarem e ativarem quimicamente as camadas anticorrosivas e assim poderem causar a corrosão.
Para ser mais preciso, a cavitação é apenas o processo físico da formação de bolhas de vapor em um líquido que por si só não provoca qualquer dano na bronzina. Só a erosão de cavitação corresponde aos respectivos sintomas de danos mediante a remoção de material típica nesse âmbito que decorre da implosão das bolhas de vapor nas áreas abaixo da pressão de vapor (cavitação erosão de cavitação). No caso de algumas imagens de danos poderá ser difícil fazer a distinção entre cavitação, erosão e corrosão apesar das formas de ocorrência diferentes. Há também frequentemente formas de transição complexas, como a erosão de cavitação ou a corrosão por erosão. Isto pode ser explicado pelo fato não só a cavitação, como também a erosão atacarem e ativarem quimicamente as camadas anticorrosivas e assim poderem causar a corrosão.
Descrição
Quando a pressão de vapor do óleo utilizado não é alcançada, formam-se bolhas de gás e de vapor que são transportadas pelo fluxo. Isto é designado por cavitação. Assim que a pressão estática volta a aumentar, as bolhas implodem e ocorrem golpes de aríete intensos, os chamados microjatos, bem como temperaturas elevadas. Os golpes de aríete provocam rupturas de material e remoção de material, a erosão de cavitação.
A bolha de cavitação é gerada e cresce -> A implosão começa -> O microjato é gerado -> O microjato irrompe pela bolha de cavitação e incide sobre a superfície
- Cavitação na desobstrução: ruptura em forma de ponto ou cogumelo na desobstrução em direção à face de separação, ponto claramente rugoso e fosco
- Cavitação à saída do canal de lubrificação: ruptura em forma de cogumelo à saída do canal de lubrificação, ponto rugoso e fosco
A cavitação também pode ocorrer noutras áreas da bronzina, como p. ex. no vértice. Estas formas são porém bem mais difíceis de distinguir da erosão e corrosão. Na maior parte das vezes não são detectáveis rupturas de material, como nas formas supracitadas, mas sim pontos foscos e ligeiramente rugosos que também podem dever-se à erosão ou corrosão.
Bronzina de biela do lado da tampa Material composto em aço alumínio
Cavitação na desobstrução: É reconhecível uma clara remoção de material. A área parece fosca em comparação com o material circundante.
Bronzinas principais superiores Material composto em aço alumínio
Cavitação à saída do canal de lubrificação: é visível uma ruptura em forma de cogumelo do material da bronzina. A área é bem mais fosca e rugosa em comparação com o material circundante.
Cavitação na desobstrução: É reconhecível uma clara remoção de material. A área parece fosca em comparação com o material circundante.
Bronzinas principais superiores Material composto em aço alumínio
Cavitação à saída do canal de lubrificação: é visível uma ruptura em forma de cogumelo do material da bronzina. A área é bem mais fosca e rugosa em comparação com o material circundante.
Avaliação
Os golpes de aríete, que resultam da desintegração das bolhas de gás e de vapor perto da superfície da bronzina, levam a rupturas de material (ver capítulo: “4. Erosão e cavitação”). A cavitação é frequentemente acompanhada de erosão e corrosão e pode causar a formação de sulcos finos na mesma bronzina ou em bronzinas adjacentes.
Causas possíveis
As temperaturas elevadas e as matérias adicionadas com baixo ponto de ebulição podem promover a cavitação.
Cavitação por vibração ou aspiração:
Cavitação por fluxo:
As interrupções nas superfícies (furos de óleo, canais de lubrificação) e as inversões do fluxo de óleo podem causar a queda de pressão
- Matérias adicionadas no óleo: Água, combustível ou desgaste abrasivo e sujeira
- Pressão de óleo insuficiente: há perdas de pressão imprevistas (p. ex. devido a uma bomba de óleo defeituosa) ou está ajustada uma pressão de óleo demasiado baixa
- Pressão de vapor muito baixa do óleo utilizado
- Aumento da temperatura na bronzina (p. ex. devido à falta de óleo)
- Os óleos com baixa viscosidade aumentam o perigo de cavitação
- As camadas ocas / camadas inferiores (p. ex. depósitos de carbono) no lado posterior da bronzina podem causar vibrações na bronzina e, por conseguinte, cavitação
Cavitação por vibração ou aspiração:
- O interstício para lubrificante é demasiado grande, o que faz baixar a pressão hidrodinâmica no interstício da bronzina
- Vibrações do virabrequim: O movimento do colo provoca uma queda de pressão de um dos lados em virtude do efeito de aspiração gerado
- Vibrações do furo da bronzina (sobretudo nos olhais de biela) devido a deformação ou flexão – Dá-se uma queda de pressão na película de óleo
Cavitação por fluxo:
As interrupções nas superfícies (furos de óleo, canais de lubrificação) e as inversões do fluxo de óleo podem causar a queda de pressão
Solução
As bronzinas, que apresentem cavitação, não precisam de ser trocadas. A influência na dinâmica da bronzina pode reduzir a durabilidade, conforme a dimensão da cavitação. Não há porém o perigo de danificação total.
- Usar óleos de qualidade e efetuar a mudança de óleo e a substituição do filtro regularmente de acordo com as indicações do fabricante
- Verificar e reajustar eventualmente a pressão de óleo
- Empregar óleo com maior pressão de vapor: o óleo deverá ser porém compatível com todos os componentes do motor; consultar o fabricante se necessário
- Verificar o interstício para lubrificante e reajustar eventualmente a folga da bronzina
- Verificar o stress do motor sob cargas vibratórias (vibrações)
- Verificar o óleo quanto à diluição do combustível