O guia para principiantes sobre cambotas e árvores de cames

A maioria das pessoas sente-se perdida quando o assunto são automóveis. A simples menção de mudanças de óleo, caixas de velocidades, alinhamento de eixos, cambotas e árvores de cames deixa-as em pânico total. No entanto, a maioria destes são conceitos básicos que se baseiam em princípios simples. Vamos analisar as cambotas e as árvores de cames, as suas utilizações e os diferentes tipos.

O que é uma cambota?

A cambota é um componente de alta resistência do motor de combustão interna (MCI) presente em diferentes tipos de veículos motorizados, como tratores modernos, automóveis, entre outros. Uma cambota é essencialmente uma haste metálica com vários apêndices acoplados que giram rapidamente (cerca de 14 000 rpm) e é essencial para transmitir a potência do motor às rodas.

O que faz uma cambota?

Em termos mais técnicos, a principal função da cambota é converter o movimento linear dos pistões em movimento rotativo, transmitido ao volante do motor e à transmissão. A cambota também transmite potência a outros componentes essenciais do motor, como a bomba de óleo, a bomba de arrefecimento, a distribuição, o compressor do ar condicionado e o alternador.

Por conseguinte, a cambota está em movimento constante e tem de ser fabricada com um material durável e altamente resistente ao desgaste, à fadiga e ao calor. Os materiais mais utilizados são o aço forjado ou o ferro fundido.

Quais são os diferentes tipos de cambotas?

As bielas e a forma como estão ligadas variam consoante o design da cambota. As cambotas classificam-se amplamente em dois tipos:

A cambota monolítica

Este tipo é comummente utilizado em motores multicilíndricos, mais frequentemente no motor de quatro tempos presente na maioria dos automóveis.

A cambota do tipo montagem

Este tipo é comummente utilizado em motores monocilíndricos, bicilíndricos, de quatro tempos e de dois tempos.

Devido à elevada resistência do ferro fundido, este é geralmente utilizado na construção de veículos de produção em grande volume e de baixa carga. Para motores económicos que exigem uma relação potência/cilindrada mais elevada, prefere-se a cambota de aço forjado.

Quais são os componentes de uma cambota?

A cambota é construída com um núcleo resistente e superfícies robustas para suportar o desgaste devido ao seu movimento rotativo constante. Os seus principais componentes são:

• Mancais principais: funcionam no rolamento e determinam o eixo em torno do qual a cambota roda.
• Pernos de manivela: os pernos de manivela estão ligados às bielas.
• Braços de manivela: os braços de manivela ligam os pernos de manivela ao moente principal.
• Volante do motor/transmissão de força: o volante do motor ajuda a tornar o binário do motor mais suave e reduz
• Furo de óleo: é uma abertura que atravessa a cambota. O óleo flui pelo furo de óleo quando o motor está em funcionamento e proporciona lubrificação às peças móveis.
• Contrapesos: como o nome indica, equilibram o peso na cambota, reduzindo a carga sobre o moente principal. São fixados diretamente na cambota ou ligados a ela através do braço de manivela

O que é uma árvore de cames?

Uma árvore de cames é um componente muito importante do motor de combustão interna. Determina (em grande medida) o desempenho do motor a diferentes velocidades. Tem a forma de uma haste com lóbulos designados por cames, posicionados ao longo do seu comprimento.

Para que serve?

A principal função da árvore de cames é controlar a abertura e o fecho das válvulas de escape e de admissão. Garante que a válvula de admissão abre no momento certo para alimentar o motor com a mistura ar-combustível. Isto é importante para converter o movimento rotativo em movimento alternativo. Melhorar o funcionamento da árvore de cames pode aumentar a eficiência, o binário máximo, a potência e o desempenho global.

A árvore de cames tem essencialmente duas partes: os cames e o veio, que sincronizam a abertura ou o fecho das válvulas com a engrenagem da cambota. Os automóveis utilizam árvores de cames fabricadas em aço forjado ou ferro fundido.

Quais são os diferentes tipos de árvores de cames?

Existem geralmente dois tipos de árvores de cames, consoante o tipo de «tucho» utilizado.

As árvores de cames de tuchos planos

Este veio de cames situa-se onde o tucho e o lóbulo se roçam um contra o outro, o local onde o tucho gira sobre o lóbulo. Este movimento de rotação é muito importante para evitar o desgaste das peças em movimento constante do veio de cames. O veio de cames de tucho plano funciona com tuchos planos hidráulicos e sólidos (também designados por seguidores e tuchos).

Veios de cames de roletes

Como o nome indica, a ponta é arredondada, para garantir que o rolete mantém a válvula aberta a uma elevação superior durante mais tempo. Esta configuração influencia a necessidade de carga de combustível-ar e abre a válvula mais rapidamente. Tal como o tucho plano, o veio de cames de roletes funciona com tuchos de roletes hidráulicos e sólidos.

Quais são os diferentes componentes de um veio de cames?

• Os colos: mantêm o veio de cames no lugar, para que não se desvie enquanto o veio gira a uma velocidade enorme.
• Os lóbulos: regulam a abertura e o fecho das válvulas de admissão e de escape enquanto o veio de cames gira. A cadência de abertura e fecho das válvulas determina o desempenho do motor. Alteram a sua velocidade à medida que a velocidade do motor muda.
• As extremidades: a extremidade frontal do veio de cames sincroniza o movimento do motor com o veio de manivelas; a extremidade traseira mantém a ignição sincronizada com o resto do motor de combustão interna.
• O rolamento do veio de cames: são adições para melhorar o desempenho dos veios de cames. O rolamento atua de modo a isolar o veio de cames, para que este não seja afetado se o motor avariar.

Quais são as diferenças entre um veio de manivelas e um veio de cames?

Existem várias diferenças fundamentais entre um veio de cames e um veio de manivelas, além da sua função. Vejamos algumas diferenças fundamentais:

Localização

O veio de manivelas está localizado sob o cilindro, enquanto o veio de cames está localizado acima do cilindro.

Modo de funcionamento

O veio de manivelas converte o movimento linear do pistão em movimento circular, enquanto o veio de cames é utilizado para sincronizar a abertura e o fecho corretos das válvulas de admissão e de escape.

Fabrico

Os veios de manivelas são habitualmente fabricados a partir de aço ligado forjado, enquanto os veios de cames são geralmente fabricados a partir de aço forjado ou ferro fundido.

Conclusão

O veio de manivelas e o veio de cames são ambos componentes vitais do motor de combustão interna e têm partes diferentes que articulam de formas diferentes para garantir que o veio funciona corretamente. Enquanto o veio de manivelas é construído para transformar o movimento linear em movimento circular, o veio de cames regula a abertura e o fecho das válvulas de admissão e de escape. A energia do veio de cames é transmitida ao veio de manivelas para que este execute o seu funcionamento.

Perguntas frequentes

O que têm em comum o veio de manivelas e o veio de cames?

Ambos são veios, embora concebidos de forma diferente e ligados a partes diferentes do motor. O movimento do veio de cames é acionado pelo veio de manivelas através de uma corrente ou de engrenagens na sua extremidade frontal. O veio de manivelas utiliza a energia gerada pelo fecho e abertura das válvulas no processo de combustão para alimentar o motor.

Quais são os sinais de um veio de manivelas avariado?

Existem vários sinais importantes que apontam para um veio de manivelas avariado. Incluem luzes indicadoras intermitentes, um motor que se engasga, falhas de ignição, aceleração irregular, consumo de combustível reduzido e um motor com vibração irregular.

Qual é a função principal do veio de cames?

Regular e sincronizar o fecho e a abertura das válvulas de admissão e de escape.

Qual gira mais depressa, o veio de manivelas ou o veio de cames?

O veio de manivelas é duas vezes mais rápido do que o veio de cames. Isto porque basta uma volta do veio de cames para completar o funcionamento das válvulas num ciclo completo do motor, enquanto o motor de quatro tempos (veio de manivelas) tem de dar duas voltas para completar um ciclo.

Qual é a função principal de um veio de manivelas?

É a parte mais essencial do motor de combustão interna; transforma o movimento linear em movimento rotativo.