Danos nos pistões
Consumo excessivo de óleo - 2
Informação acerca do diagnóstico
Que defeitos apontam anéis do pistão com forte desgaste radial? O que causa afogamentos por combustível e quais as possíveis consequências? O que é preciso ter conta na revisão do motor? O que pode suceder se forem usadas pedras de brunimento rombas para o brunimento ou se for aplicada demasiada pressão ao brunir? O que é uma sobrecapa de chapa? As marcas de contato assimétricas do pistão apontam para que erros? Você encontra as informações aqui.
Desgaste dos pistões, segmentos do pistão e cilindros causado por afogamento por combustível
Descrição
- Fortes marcas de desgaste no ressalto de ignição e no corpo do pistão.
- Pontos de atrito no corpo do pistão - característico para um funcionamento a seco devido a um afogamento por combustível.
- Segmentos do pistão com forte desgaste radial (Fig. 1). Os dois ressaltos (superfícies de apoio) do anel de segmento raspador de óleo estão gastos (Fig. 2). Para comparação na Fig. 3: Perfil de um anel de segmento raspador de óleo novo e usado (segmento com mola tubular e rebordos chanfrados simétricos).
- Consumo de óleo aumentado.
Avaliação
O afogamento por combustível devido a falhas de combustão sempre resulta em um dano da película de óleo. As consequências são uma maior parcela de atrito misto e um alto desgaste radial dos segmentos do pistão dentro de pouco tempo de funcionamento. Somente quando a película de óleo for prejudicada pelo combustível a ponto de ocorrer uma lubrificação deficiente é que se formam as fricções características de combustível (ver o capítulo "Atrito por funcionamento a seco causado por afogamento por combustível"). Em função da lubrificação cada vez mais deficiente, ocorre um desgaste considerável em segmentos do pistão, ranhuras do anel do pistão e superfícies de deslizamento do cilindro.
Inicialmente o corpo do pistão é menos danificado, porque este é alimentado continuamente com óleo novo, ainda com capacidade lubrificante, a partir do acionamento por manivela. Se as partículas de atrito da área de curso se misturarem com o óleo lubrificante e o óleo lubrificante perder a capacidade de carga devido à crescente diluição, o desgaste se expandirá a todos os pontos de apoio do motor. Os mais acometidos são os pinos de pistão e os colos do virabrequim.
Causas possíveis
- Frequente funcionamento em trechos curtos e consequente diluição do óleo com combustível.
- Mistura de líquido de refrigeração no óleo do motor.
- Baixa qualidade do óleo de motor.
- Afogamento por combustível devido à combustão incompleta em virtude de falhas na preparação de misturas.
- Falhas no sistema de ignição (falhas de ignição).
- Pressão de compressão insuficiente ou mau enchimento devido a segmentos do pistão desgastados ou quebrados.
- Saliência do pistão incorreta: O pistão bate contra o cabeçote. Nos motores diesel com injeção direta, as vibrações dali resultantes causam uma injeção descontrolada dos bicos injetores e, desse modo, um afogamento por combustível no cilindro (ver o capítulo "Sinais de colisão no cabeçote do pistão").
- Enchimento deficiente devido a filtros de ar obstruídos.
- Bicos injetores defeituosos e não estanques.
- Bomba injetora defeituosa ou ajustada incorretamente.
- Linhas de injeção instaladas incorretamente (vibrações).
- Enchimento deficiente devido a turbocompressores defeituosos ou gastos.
- Má qualidade de combustível (autoignição deficiente e combustão incompleta).
Desgaste do anel do pistão logo após a revisão do motor
Descrição
- Pistões sem danos e desgaste.
- Segmentos do pistão sem marcas de desgaste aparentes, mas, quando observados mais de perto: Desgaste anormal das bordas do anel de segmento raspador de óleo, especialmente nas arestas inferiores do anel (ver a ampliação)
- Rebarba perceptível na borda inferior da superfície de deslizamento do anel do pistão.
Avaliação
Devido às bordas gastas dos segmentos do pistão, ocorrem elevadas forças hidrodinâmicas (Fig. 2) entre as superfície de deslizamento dos segmentos do pistão e o trajeto de cilindro devido a uma formação de uma cunha de óleo.
No movimento de subida e de descida do pistão, os segmentos do pistão flutuam sobre a película de óleo e são ligeiramente afastados do trajeto de cilindro. Desse modo, uma maior quantidade de óleo lubrificante chega à câmara de combustão, onde é queimado.
A formação de rebarbas ocorre quando os segmentos do pistão não encontram condições ideais após a revisão do motor. As causas residem predominantemente numa retificação final insuficiente ou imprópria dos cilindros. Se forem utilizados rebolos brunidores não afiados no brunimento final ou se for brunido com pressão excessiva, formam-se rebarbas e elevações na parede do cilindro. Estas pontas de metal são dobradas no sentido do processamento (Fig. 3). Fala-se aqui da formação de uma sobrecapa de chapa, que resulta em uma maior atrito na fase de rodagem e impede que o óleo do motor se deposite nos finos veios de grafite.
Se estas rebarbas não forem removidas mediante de um passo de processamento final - chamado de brunimento em platô - haverá um desgaste precoce nas bordas dos anel do pistão durante a fase de rodagem. Nesse caso, os segmentos do pistão assumem involuntariamente a função de eliminação da sobrecapa de chapa e de limpeza dos veios de grafite. No entanto, isto leva a um desgaste das bordas do anel do pistão e à formação de rebarba. Por experiência, uma rebarba causada desta forma na borda do anel do pistão é difícil de se desgastar. É necessário substituir os segmentos do pistão danificados.
Um segundo jogo de segmentos do pistão montado em substituição encontra condições de funcionamento bem mais favoráveis, praticamente normais. Pois o primeiro jogo de segmentos do pistão removeu a camada de aresta desfavorável no trajeto de cilindro e na sobrecapa de chapa por desgaste. Após a troca dos segmentos do pistão o consumo de óleo se normaliza. Muitas vezes isto é atribuído incorretamente a uma má qualidade do material dos primeiros segmentos do pistão montados.
A ampliação microscópica na Fig. 4 mostra as pontas dobradas por corte da superfície do cilindro após o brunimento desfavorável do trajeto de cilindro (sobrecapa de chapa). A Fig. 5 mostra a superfície após o brunimento em platô. As rebarbas e pontas foram removidas quase que por completo e os veios de grafite desobstruídos. Os segmentos do pistão têm boas condições para uma rodagem e, portanto, uma longa durabilidade. Especialmente eficaz é a geração da plataforma mediante de escovas de brunimento.
Padrão de desgaste assimétrico do pistão
Descrição
Fig. 1:
- Padrão de desgaste assimétrico do pistão em toda a altura do pistão.
- O ressalto de ignição à esquerda no pistão, por cima do furo do pino e do lado oposto na borda inferior do pistão está polido.
- Padrão de desgaste irregular no anel de compressão.
Fig. 2:
Funcionamentos oblíquos com foco de desgaste na borda inferior direita do pistão no entalhe para o bico de óleo de refrigeração e abaixo do furo de pino de pistão.
Avaliação
Tais padrões de desgaste assimétricos denotam um funcionamento oblíquo do pistão no furo do cilindro e uma falta de paralelismo entre o eixo do pino de pistão e o eixo do virabrequim. Os segmentos do pistão não vedam o suficiente devido ao encosto deficiente no cilindro. Os gases quentes de combustão passam e aquecem excessivamente os segmentos do pistão e a parede do cilindro. Com isso, a película de óleo é enfraquecida, o que pode causar uma corrosão por funcionamento a seco. Devido ao funcionamento oblíquo do pistão no cilindro e em função do seu movimento de subida e de descida, ocorre um efeito de bomba nos segmentos do pistão. Este efeito de bomba transporta o óleo para a câmara de combustão e resulta em um maior consumo de óleo. Sob determinadas circunstâncias, o pino de pistão recebe um impulso axial, o que pode provocar um desgaste ou a quebra da retenção do pino (ver o capítulo "Danos no pistão por quebra de travas do pino").
Causas possíveis
- Bielas deformadas ou torcidas.
- Pés de biela com furo oblíquo.
- Furo do cilindro não perpendicular ao eixo do virabrequim.
- Cilindros individuais montados obliquamente (deformações na montagem).
- Pino da biela não paralelo ao eixo do virabrequim.
- Olhal da biela furado obliquamente (sem paralelismo dos eixos).
- Folga excessiva da bronzina de biela, em especial junto com bielas assimétricas (desvio do centro entre o olhal da biela e bronzina de biela grande).
