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Embora as juntas sejam usadas para suportar um vasto número de aplicações industriais, desde sistemas de canalização e troca de calor até componentes de máquinas, elas são especialmente significativas na indústria de transportes. Em particular, a junta do cabeçote, que cria uma vedação entre os cabeçotes, é crucial para o funcionamento central da maioria dos motores de combustão. Se esta junta avariar ou falhar, pode resultar em danos graves ao motor de um veículo e pode necessitar de reparos extensivos ou uma revisão completa.
A junta do cabeçote é projetada para maximizar a força de compressão em uma matriz de cilindros e para formar uma barreira contra refrigerante, lubrificante e vazamento de óleo. Ela pode ser feita de borracha, cobre, aço multicamadas ou materiais compostos. Como está alojada na seção de queima de combustível do bloco do motor, esta junta é um componente crítico na maioria dos automóveis, tornando ainda mais valioso entender por que as juntas do cabeçote quebram e como evitá-las.
Relações para falha da junta do cabeçote
O grau de pressão dentro de uma câmara de combustão do motor pode ser uma causa freqüente de mau funcionamento da junta do cabeçote. Uma quantidade excessiva ou uma aplicação acidental de pressão pode danificar a junta do cabeçote, assim como outros componentes do bloco do motor. As duas principais causas de problemas de pressão são sequências de ignição e detonação incorrectas.
Ignição desactivada: Se um componente dentro da câmara de combustão, como uma válvula de escape ou uma superfície metálica, se sobreaquecer, pode causar uma ignição acidental antes de ser activada a ignição adequada. Quando o combustível é inflamado muito cedo, a pressão atinge um pico no estágio errado do ciclo do pistão, causando problemas de refrigeração, uma baixa relação ar/combustível e impedindo o fluxo de escape.
Detonação: Octanagem refere-se à facilidade com que o combustível pode ser queimado. A combustão esporádica, ou detonação, pode ocorrer em um motor produzindo muita compressão sem um nível de octano alto o suficiente. Este excesso de compressão pode causar a ignição espontânea do combustível, produzindo golpes bruscos e prejudiciais contra a junta da cabeça e pistões. A detonação repetida ou prolongada pode eventualmente danificar ou quebrar a junta da cabeça, resultando em vazamentos e mau desempenho do motor.
Níveis de refrigeração e excesso de calor
Problemas de compressão, como o superaquecimento é uma fonte muito comum de falha da junta da cabeça. Alguns carros mais novos ou leves têm sistemas de arrefecimento relativamente modestos destinados a reduzir o volume total do veículo, mas isto pode resultar no sobreaquecimento do motor. Quando o motor de um veículo fica muito quente, isso faz com que a cabeça do cilindro se expanda em tamanho. Como a junta do cabeçote está localizada entre os cilindros, essa expansão pode danificar ou quebrar a junta, resultando em vazamento do líquido de arrefecimento e superaquecimento adicional. Baixos níveis de refrigerante, acúmulo de cálcio, excesso de anticongelante ou mau funcionamento do mecanismo do ventilador podem agravar ainda mais o problema de aquecimento e exigir a substituição frequente das juntas.
Acabamento da superfície do motor
Para que uma junta do cabeçote seja inserida corretamente em um motor, tanto o cabeçote quanto a superfície do bloco do motor precisam ser relativamente lisos e planos. A instalação de uma junta contra uma superfície rugosa do motor pode causar um desgaste que degrada a vedação até que esta se rache. Fresadoras ou equipamentos similares de refaceamento podem fornecer o nível de acabamento de alta qualidade necessário em motores de ferro fundido e metal composto. Empregar uma junta à base de borracha pode ser uma alternativa viável se o repavimentação não for uma opção, porque os modelos de borracha podem geralmente suportar exteriores mais ásperos do que outros tipos de juntas.
Ajuste de parafusos
Os parafusos de cabeça usados para fixar uma junta são importantes na manutenção da vedação do cilindro. Uma rosca deformada na superfície do bloco do motor pode desestabilizar a colocação da junta. Da mesma forma, o próprio parafuso deve estar em boa forma para aumentar a chance de uma vedação confiável. Sujeira, corrosão, deformação, cortes e cortes podem comprometer a eficácia de um parafuso de cabeça. A vedação da junta da cabeça também pode sofrer se for aplicado um procedimento inadequado de aperto do parafuso. As especificações dos parafusos e métodos de instalação são revistas periodicamente, tornando importante permanecer atualizado sobre as técnicas mais recentes.
Reduzir o risco de falha da junta do cabeçote
A certeza de que a junta do cabeçote permaneça funcional diminui as chances de vazamento de fluido e queda na pressão de compressão, bem como reduz a necessidade de reparo do motor e substituição de peças. Ficar atento a algumas das causas comuns de mau funcionamento das juntas pode ajudar a manter a eficiência do dispositivo, mas há várias medidas preventivas que podem ser tomadas para reduzir o potencial de danos em primeiro lugar. Alguns destes passos incluem:
Cilindros de superfície: Os requisitos de suavidade dos cabeçotes dos motores têm geralmente aumentado desde os dias das peças de ferro fundido. Agora, cilindros mais leves e flexíveis precisam de um maior grau de acabamento superficial para instalar uma junta. O refaceamento de uma cabeça de cilindro ou bloco de motor para fornecer um plano mais liso e plano no qual inserir uma junta da cabeça pode aumentar a resistência e confiabilidade da vedação.
Torquamento: Para manter uma vedação estanque, a junta do cabeçote deve ser comprimida entre duas superfícies e estar de acordo com sua forma particular. Entretanto, se os parafusos de cabeça que mantêm a junta no lugar não forem torcidos em uma seqüência uniforme ou pré-determinada, a compressão será mais leve em algumas partes da junta, desestabilizando a vedação e aumentando a probabilidade de vazamento. Os parafusos de cabeça devem ser apertados em uma ordem específica e em um grau exato de pressão para assegurar a distribuição adequada da força de compressão.
Flattening: Além da suavidade, o nível de planicidade ao longo da cabeça do cilindro e do bloco do motor também pode ser importante para uma instalação eficaz da junta. As deformações da superfície, tais como empenos, arranhões, rugosidade, goivaduras, buracos ou inclinações podem criar uma superfície irregular mal adaptada para uma vedação. Uma cabeça de cilindro irregular pode retornar à planicidade através da fresagem ou da aplicação de cunha, também conhecida como “calço”
Embora estes métodos não sejam à prova de falhas, segui-los pode reduzir as chances de mau funcionamento da junta da cabeça. Se problemas como superaquecimento, combustão não intencional e instalação de juntas não seguras puderem ser identificados e tratados de forma oportuna, a maioria das juntas de cabeça continuarão a funcionar adequadamente durante um longo período de tempo.
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