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Fig. 1: Atrito misto – o anel de segmento e a parede do cilindro entram em contato metálico

Problemas de vedação e danos no anel de segmento do pistão

Afogamento por combustível

KS | Kolbenschmidt | Motorservice
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Informação acerca do diagnóstico

O afogamento por combustível causa frequentemente danos nos anéis de segmento. Porque é que os motivos para anéis de segmento desgastados são frequentemente mal interpretados? Pode ler nesta postagem como ocorre o afogamento por combustível.

A seguir aos danos por sujeira, os danos e o desgaste em virtude de afogamentos por combustível são a segunda causa dos danos mais frequente nos anéis de segmento. Em caso de afogamento por combustível, a película de óleo na parede do cilindro é afetada ao ponto de os anéis de segmento roçarem metalicamente na parede do cilindro, perdendo muito rapidamente a espessura da parede radial. O contato metálico dos anéis de segmento com a parede do cilindro (Fig. 1) só pode ocorrer brevemente e em casos excecionais (p. ex. na partida a frio) e não é admissível no restante funcionamento do motor. A durabilidade do pistão, dos anéis de segmento e dos furos do cilindro é muito afetada e diminui dramaticamente. No estado normal, os parceiros de deslize estão sempre separados metalicamente através de uma película de óleo (Fig. 2). A película de óleo tem de ser portanto mais espessa do que as irregularidades nas superfícies dos parceiros de deslize. 

Durante o funcionamento do motor, as falhas de combustão levam frequentemente à acumulação e condensação do combustível na parede do cilindro, diluindo ou purgando a película de óleo. O atrito misto resultante faz com que os anéis de segmento se desgastem totalmente em poucos milhares de quilômetros. A potência diminui e o consumo de óleo do motor aumenta.

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Fig. 1: Atrito misto – o anel de segmento e a parede do cilindro entram em contato metálico

O atrito misto provoca um desgaste radial muito forte nos anéis de segmento e na superfície do cilindro. Este pode ser reconhecido muito facilmente nas duas barras de raspagem do anel de segmento raspador de óleo. Na Fig. 3 vê-se um anel de segmento raspador de óleo novo e outro desgastado por atrito misto. As duas barras de raspagem estão completamente desgastadas. O motor, de onde o anel provém, sofreu um consumo excessivo de óleo. Um desgaste radial desse tipo, que não ocorre apenas nos anéis de segmento raspador de óleo, pode ser quase sempre atribuído ao afogamento por combustível. 

Especialmente quando o desgaste não é acentuado uniformemente em todos os pistões, só pode ser havido um desgaste por atrito misto devido ao afogamento por combustível. Esse caso até ocorre muito frequentemente e serve para provar que os anéis não estão desgastados em virtude da má qualidade presumida do material ou da usinagem errada do cilindro. Tal aconteceria de modo uniforme em todos os pistões e anéis de segmento e não só em determinados cilindros.

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Fig. 2: Película de óleo suficientemente espessa – nenhum contato metálico

O desgaste por atrito misto devido ao afogamento por combustível ocorre da mesma forma em motores a gasolina e diesel. 

No motor a gasolina, as viagens frequentes em trechos curtos (sobretudo no caso de motores de carburador mais antigos) e as falhas de ignição são as causas principais. Ao pegar e na fase de aquecimento, os motores a gasolina requerem uma quantidade de combustível muito maior do que à temperatura de funcionamento. No caso de funcionamento frequente em trechos curtos, o combustível condensado e aderente à parede do cilindro pode eventualmente não vaporizar e se liga ao óleo do motor. Daí resultam a diluição do óleo e o atrito misto devido à perda de viscosidade do óleo do motor. No motor a gasolina, o afogamento por combustível também ocorre em virtude de velas de ignição ou bobinas de ignição defeituosas, uma vez que o combustível não se inflama e por isso não é queimado. 

Nos motores diesel, a quantidade de combustível injetada se inflama com o ar altamente comprimido na câmara de com- bustão. Se não houver compressão (enchimento deficiente) ou no caso de má qualidade do combustível, haverá atraso de ignição, combustão incompleta e acumulação de combustível líquido na câmara de combustão.

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Outras razões para afogamentos por combustível no motor diesel são

  • Bicos injetores defeituosos e vazando
  • Erros na bomba injetora e no seu ajuste
  • Linhas de injeção instaladas e fixadas incorretamente (vibrações)
  • Erros mecânicos (batente do pistão no cabeçote) devido à dimensão de protusão do pistão errada que é causada por retificação nas áreas de vedação e utilização de vedações de cabeçotes com espessura errada
  • Enchimento deficiente através de filtros de ar obstruídos
  • Enchimento deficiente através de turbocompressores defeituosos ou gastos
  • Enchimento deficiente devido a anéis de segmento desgastados ou quebrados
  • Má qualidade do combustível (autoignição deficiente e combustão incompleta)

ATENÇÃO

Também nesse tipo de dano deverá ser feita a distinção se o desgaste ocorre apenas em determinados cilindros ou em todos eles. No caso de danos em todos os cilindros, fará mais sentido considerar uma causa global, como a má qualidade do combustível ou o enchimento deficiente. No caso de cilindros individuais, o problema se deve mais provavelmente a bicos injetores, linhas de injeção, velas de ignição ou cabos de alta tensão defeituosos.

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