Motor de 9 litros

Descrição de funcionamento

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01:01-01Edição 2 pb

© Scania CV AB 1998-12, Sweden

Índice

2 © Scania CV AB 1998, Sweden 01:01-01pb

Índice

Descrição de funcionamento Mecanismo da válvula.................................. 3

Bloco de cilindros.......................................... 4

Camisa do cilindro.......................................... 4

Mecanismo da árvore de manivelas(cambota)........................................................ 6

Pistões ............................................................. 6

Bielas .............................................................. 8

Árvore de manivelas (cambota)...................... 9

Ventilação do cárter ...................................... 10

Distribuição ................................................. 11

Transmissão da engrenagem......................... 11

Sistema de lubrificação............................... 12

Bomba de óleo .............................................. 12

Radiador de óleo ........................................... 12

Lubrificação do filtro de óleo ....................... 13

Filtro de óleo................................................. 14

Lubrificação dos canais de óleo.................... 14

Turbocompressor........................................ 16

Radiador de ar ............................................ 19

Ventilador .................................................... 20

Transmissão por correia............................. 21

0101f15q.mkr © Scania CV AB 1999, Sweden 3

Mecanismo daválvula

O objetivo do mecanismo da válvula é abrir efechar as válvulas no momento certo de acordocom a posição da árvore de manivelas(cambota) e do pistão.

A árvore de comando (veio de excêntricos) éacionada por engrenagens na transmissão,fazendo a árvore (veio) girar a metade davelocidade de rotação da árvore de manivelas(cambota). Os excêntricos da árvore decomando (veio de excêntricos), dois para cadacilindro, ativam os tuchos.

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Uma extremidade da haste do tucho apoia nostuchos e a outra extremidade ativa os balancins.Em uma extremidade o balancim tem umparafuso de ajuste. A extremidade inferior doparafuso, em forma de esfera, apoia na haste dotucho, fazendo com que o tucho se ajuste aomovimento da árvore de comando(veio de excêntricos).

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Os anéis de sede de válvula são fixadosfirmemente no cabeçote (cabeça) do cilindro.O material nos anéis de sede é bem resistente, demodo que as sedes das válvulas tenham umaduração de vida útil longa. Os anéis de sede deválvula podem ser substituídos, se necessário.

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Mecanismo da válvula

4 © Scania CV AB 1999, Sweden 0105f15q.mkr

Bloco de cilindros

O bloco de cilindros é fundido em uma só peça eé coberto por seis cabeçotes (cabeças)separados. Os pistões movem-se em camisas decilindro úmidas.

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Camisa de cilindroAs camisas podem ser substituídas. Uma juntade aço com vedações de borracha vulcanizadafornece uma vedação entre a camisa e ocabeçote (cabeça).

A camisa do cilindro sobresai um pouco dobloco de cilindros e pressiona a junta contra ocabeçote (cabeça) para a vedação.

As vedações de borracha vulcanizada vedam osdutos do líquido de arrefecimento e do óleo delubrificação.

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Bloco de cilindros

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A parte inferior da camisa é um pouco flexívelpara permitir a expansão térmica. A vedaçãoconsiste em três anéis de borracha em níveisdiferentes em volta da parte inferior da camisa.Entre os dois anéis inferiores há uma abertura deverificação direcionada para o exterior do blocode cilindros. Se o líquido de arrefecimento fluirpor uma destas aberturas, os anéis de vedaçãocomeçarão a vazar. Isto serve como um aviso,indicando que os anéis de vedação devem sersubstituídos.

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Bloco de cilindros

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Mecanismo daárvore demanivelas(cambota )

Pistões

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Os pistões são feitos de uma liga de alumínio.Esta liga fornece alta resistência ao pistão, baixopeso, pouca expansão térmica e uma boadissipação de calor.

Para que o pistão resista às altas pressões etemperaturas na câmara de combustão, omaterial da coroa e da área dos anéis é maisespesso que o material no resto do pistão.

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Mecanismo da árvore de manivelas (cambota)

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Uma reentrância na coroa forma a câmara decombustão. Seu formato é de um balde com umaelevação no meio.

O motivo é para pegar a rotação tão alta quantopossível do ar de admissão. Quando ocombustível é injetado no fim do curso dacompressão, o combustível se mistura bem como ar por causa da turbulência. Isto resulta numacombustão eficiente.

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Para possibilitar que o pistão funcionefacilmente, é necessário que haja espaço entre opistão e a parede do cilindro.

Por isto, o pistão tem dois anéis de compressãoque vedam este espaço e dissipam o calorproveniente do pistão.

O anel superior é exposto à temperaturas epressões mais altas que o anel inferior. Aresistência na canaleta do anel do pistão superiorse torna por isto particularmente alta. Parareduzir o desgaste é incorporado um anel deferro fundido no pistão.

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O anel de óleo previne o óleo de lubrificação docárter entrar na câmara de combustão.

Dentro do anel há um expansor que empurra oanel contra a parede do cilindro. O expansorconsiste em uma mola da bobina.

O pistão e o modelo do anel do pistão sãoimportantes para a confiança operacional domotor, para a lubrificação e para o consumo deóleo e de combustível.

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Mecanismo da árvore de manivelas (cambota)

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Bielas

A extremidade pequena da biela é cuneiforme.Isto resulta em áreas maiores de mancal tanto nopistão como na biela.

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A extremidade grande tem uma divisãodiagonal, permitindo que o pistão e a bielasejam retirados através do cilindro. Assuperfícies de contato têm encaixes paraassegurar o correto alinhamento da capa derolamento da biela na biela.

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Mecanismo da árvore de manivelas (cambota)

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Árvore de manivelas(cambota )

Cada tempo de compressão torna a árvore demanivelas (cambota) mais lenta e cada tempo decombustão visa aumentar a velocidade derotação.

Os pistões e as bielas mudam as suas direções demovimento duas vezes a cada revolução.

Por isto é que a árvore de manivelas (cambota) éexposta à muitos impulsos de força em cadarevolução.

O material é importante para a duração de vidaútil da árvore de manivelas (cambota).Altas demandas também são feitas no projeto eno tratamento da superfície. A qualidade dasuperfície da ponta do eixo é importante para aproteção contra a falha (avaria) por fadiga.

As áreas de pressão na árvore de manivelas(cambota) foram endurecidas tãoprofundamente que elas podem ser retificadasvárias vezes.

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O mancal principal e as coberturas do mancal dabiela consistem em três camadas. A camadaexterior é de aço, a do meio de bronze dechumbo e a camada mais perto da árvore demanivelas (cambota) é de chumbo e índio ou dechumbo, estanho e cobre. A camada interiornormalmente se desgasta durante o uso domotor.

Para a posição axial da árvore de manivelas(cambota), o mancal principal traseiro temarruelas (anilhas) de pressão. Estas arruelas(anilhas) de pressão são disponíveis em váriasespessuras, deixando a folga axial a mesmadepois da retificação.

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Mecanismo da árvore de manivelas (cambota)

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Ventilação do cárterO cárter é ventilado através da carcaça(alojamento) da distribuição, encaminhando osgases do cárter para um sistema de canal naunidade de ventilação do cárter.

Os gases do cárter contêm óleo. O óleo delubrificação é depositado nas paredes do canal,ele escorre até o fundo da unidade de ventilaçãodo cárter e volta para dentro do cárter atravésdos orifícios da tampa da unidade de ventilaçãodo cárter.

A passagem através da unidade de ventilação eas entradas e saídas não podem estarbloqueadas, a fim do gás e óleo circularemfacilmente pela ventilação do cárter. De outraforma, o óleo de lubrificação no cárter pode serdrenado através do turbocompressor.

Há um vácuo pequeno presente no cárter. Ovácuo é o resultado da saída da unidade deventilação do cárter ser ligada ao lado da sucçãodo turbocompressor.

Um diafragma é usado para controlar o vácuo docárter. O diafragma fecha a saída da unidade deventilação ao turbo se um vácuo muito grandefoi criado no lado da sucção do turbo. Isto podeacontecer em carga pesada de motor.

O separador de óleo não previne quequantidades pequenas de óleo entrem no sistemade entrada do motor junto com os gases deventilação do cárter. O óleo que vem com osgases de ventilação do cárter podem ser vistoscomo um filme fino de óleo no sistema de ar deadmissão.

Nota:Ventilação do cárter para motores de 9 litros visto do ladoexterior e em seção.

1 Entrada da carcaça (alojamento) da distribuição

2 Diafragma

3 Orifício fechado por um diafragma num vácuo muito grandeno lado da sucção do turbocompressor.

4 Respiros para óleo de lubrificação precipitado.

5 Saída para o lado da sucção do turbocompressor

Mecanismo da árvore de manivelas (cambota)

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Distribuição

Distribuição porengrenagensComponentes importantes como a bombainjetora e os mecanismos da válvula exigemcontrole preciso. Estes componentes estãoinstalados na extremidade traseira da árvore demanivelas (cambota), perto do volante, onde arotação da árvore (cambota) é mais suave.

A engrenagem na árvore de manivelas(cambota) aciona duas engrenagensintermediárias. Uma das engrenagens aciona aárvore de comando (veio de excêntricos) e abomba injetora. A engrenagem da árvore decomando (veio de excêntricos) aciona por suavez o compressor de ar e a bomba hidráulica.A outra engrenagem intermediária aciona atomada de força. 10

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1 Engrenagem da árvore de manivelas(cambota)

2 Bomba hidráulica

3 Compressor de ar

4 Árvore de comando(veio de excêntricos)

5 Engrenagem intermediária

6 Bomba injetora

7 Tomada de força

8 Engrenagem intermediária

9 Bomba de óleo

A árvore de comando (veio de excêntricos) e abomba injetora giram com metade da velocidadede rotação da árvore de manivelas (cambota).

Para facilitar a montagem, as engrenagens sãomarcadas em um dente ou num espaço entre osdentes.

A engrenagem de injeção tem um furo oval paraajustar o sincronismo da injeção (ângulo a).

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Distribuição

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Sistema delubrificação

Uma bomba de óleo acionada pela engrenagemda árvore de manivelas (cambota) cria acirculação necessária para que o óleo delubrificação alcance todos os pontos delubrificação e para que o óleo escorregue pelofiltro e radiador de óleo.

Bomba de óleoO óleo de lubrificação proveniente do cárter deóleo passa por um filtro antes de alcançar abomba de óleo.

O óleo de lubrificação passa por uma válvula depressão de óleo depois da bomba de óleo. Aválvula controla a pressão do óleo deixando umpouco do óleo de lubrificação voltar para ocárter de óleo. Senão a pressão de óleo poderiasubir muito, especialmente com o óleo frio.

Se a pressão de óleo se tornar muito alta, abomba de óleo e outras peças no sistema delubrificação poderão ser muito resistentes.

A pressão de óleo deve ser suficientemente altapara permitir que a quantidade suficientenecessária de óleo para a lubrificação eresfriamento alcance os seus pontos delubrificação.

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Radiador de óleoO óleo de lubrificação passa da bomba de óleopara o radiador de óleo através de canais nobloco de cilindros. Todo o fluxo de óleo passapelo radiador e é refrigerado pelo sistema derefrigeração.

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Sistema de lubrificação

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Filtro de óleo delubrificaçãoO filtro centrífugo tem um rotor que gira comouma reação para o óleo de lubrificação que estásendo injetado dos dois bicos no fundo do rotor.

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Partículas de sujeira (sujidade) são atiradascontra a parede do rotor onde elas ficam coladas.

O rotor deve ser desmontado e limpo emintervalos especificados.

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Sistema de lubrificação

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Filtro de óleoO óleo de lubrificação indo para oturbocompressor tem que ser bem limpo.

Por isto o óleo ainda passa por outra fase delimpeza. Esta faze de limpeza consiste em umcartucho do filtro com um filtro de papel. Nocartucho do filtro há também uma válvula quepermite o óleo entrar no turbocompressor nocaso do filtro ser bloqueado.

O filtro deve ser substituído de acordo comintervalos indicados no Programa demanutenção da Scania.

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Canais de óleo delubrificaçãoO óleo de lubrificação alcança os mancais daárvore de comando (veio de excêntricos) e osmancais principais da árvore de manivelas(cambota) através de canais no bloco decilindros.

Os canais na árvore de manivelas (comando)encaminham o óleo de lubrificação para osmancais da biela.

O óleo de lubrificação dos balancins éencaminhado pelos canais em dois dos mancaisda árvore de comando (veio de excêntricos).

Os canais são abertos uma vez a cada revoluçãoda árvore de comando (veio de excêntricos).Portanto, a quantidade correta de óleo delubrificação alcança os balancins.

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Sistema de lubrificação

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O óleo de lubrificação do motor esfria ospistões. Bicos específicos, um por cilindro,injetam óleo sob a coroa do pistão. Há umaválvula na tubulação (tubagem) do injetor derefrigeração do pistão. Quando a pressão de óleoexceder 3 bar, a válvula abrirá e o óleo delubrificação é injetado pelos bicos.

Quando a pressão de óleo for mais baixa que 3bar (rotação do motor baixa) esta refrigeraçãoespecial do pistão não é necessária. A válvulaestá fechada.

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Sistema de lubrificação

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Turbocompressor

A função do turbocompressor é aumentar aquantidade de ar para os cilindros do motor. Omodelo da câmara de combustão junto com aquantidade de ar e combustível injetadoaumentam a potência disponível do motor.

O turbocompressor consiste em uma turbina eum compressor. A turbina é acionada pelosgases de escape do motor. O ar de admissão domotor é comprimido pelo compressor.

O rotor do compressor está no mesmo eixo queo rotor da turbina. A carcaça (alojamento) domancal está situada entre o compressor e aturbina.

Uma maior potência do motor resulta em maisgases de escape. Mais gases de escape significaque o rotor da turbina e conseqüentemente ocompressor gira mais rapidamente. Destamaneira, a quantidade de ar é adaptada aosrequisistos do motor sem quaisquerdisposistivos especiais de controle.

O rotor do turbocompressor gira muitorapidamente. À plena potência, a velocidade derotação é aproximadamente 100 000 rpm. Aomesmo tempo, a temperatura do rotor da turbinaé superior a 600ºC.

Isto exige muito das peças rotativas, tanto para obalanço, o resfriamento e a lubrificação.

O eixo é montado em dois mancais radiaisgirando livremente na carcaça (alojamento) domancal. A vedação entre a carcaça (alojamento)do mancal para a turbina e o compressor é feitode anéis de vedação semelhantes aos anéis depistão.

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Turbocompressor

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Para cumprir os requisitos legais de emissão arotações baixas do motor, alguns motores têmturbinas menores fornecendo uma pressão deadmissão maior e por isto, menos emissões.

Para evitar a sobrevelocidade doturbocompressor a rotações altas, a turbina temuma pequena válvula de comporta desobrealimentação.

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0

Turbocompressor sem comporta desobrealimentação

Turbocompressor com comporta desobrealimentação

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Quando a pressão na carcaça (alojamento) docompressor se tornar muito alta, a válvula decomporta de sobrealimentação abre. Os gases deescape se movem pela turbina através de umtubo de passagem e a velocidade de rotação noturbocompressor é reduzida.

Portanto, a função da válvula de comporta desobrealimentação é proteger o turbocompressorcontra a sobrevelocidade e o motor contra otrabalho.

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4

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1 Ar de admissão

2 Ar para o motor

3 Gases de escape do motor

4 Gases de escape para fora

5 Câmara de pressão

6 Tubo de passagem

7 Compressor

8 Turbina

9 Válvula de comporta desobrealimentação

Turbocompressor

18 © Scania CV AB 1999, Sweden 0130f15q.mkr

Se o filtro de ar estiver bloqueado, o vácuo natubulação (tubagem) de admissão se tornarámuito grande. Neste caso, o vapor de óleopoderá ser aspirado para fora da carcaça(alojamento) do mancal para dentro docompressor e de lá para o motor.

Se o anel de vedação no lado da turbina estiverdesgastado, os gases de escape se tornarão azuisquando o motor estiver funcionando em marchalenta (ralenti).

Se o tubo de drenagem do óleo proveniente doturbocompressor estiver danificado, há risco doóleo ser emitido das vedações por causa dapressão do óleo de lubrificação.

Partículas estranhas, por exemplo, um grão deareia ou limalhas de metal na turbina ou nocompressor podem danificar a pá do rotor. Istoafeta o balanço e causa o desgaste do mancal. Apotência do motor diminui e se o motor não fordesligado, poderá ocorrer danos pelosobreaquecimento (superaquecimento) porcausa da quantidade reduzida de ar fornecido.Este tipo de sobreaquecimento(superaquecimento) não é indicado peloindicador de temperatura do líquido dearrefecimento.

Nota: Nunca tente alinhar uma pá danificada. Aconseqüência disto é que muitas vezes a pá sequebra durante a operação, causando a falha(avaria) total do turbo, o que também podedanificar o motor.

Mesmo vazamentos (fugas) muito pequenos notubo entre o filtro de ar e o turbocompressorpodem levar à contaminação do rotor docompressor por partículas pequenas de sujeira(sujidade). A pressão de admissão reduz e comoresultado a temperatura de escape e a quantidadede fumaça (fumo) subirão. Isto também causaráum desgaste desnecessário do motor.

Vazamentos (fugas) de escape entre o cabeçote(cabeça) de cilindro e o turbocompressortambém causam uma pressão de admissão baixa.

Turbocompressor

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Radiador de ar

O ar de saída do turbocompressor passa por umatubulação (tubagem) para o radiador de ar,montado em frente ao radiador.

O ar de admissão é esfriado pelo ar aríete e oventilador e em seguida passa pelo radiador dear. Depois de ter sido esfriado, o ar de admissãoé encaminhado para os coletores de admissão,que distribuem o ar para os cilindros.

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Radiador de ar

20 © Scania CV AB 1999, Sweden 0210f15q.mkr

Ventilador(ventoinha )

Comando do ventilador(ventoinha )O ventilador (ventoinha) é acionado pela árvore demanivelas (cambota).

Os impulsos de força das bielas provocamoscilações de torsãona árvore de manivelas(cambota). Estas oscilações são mais fortes a umadeterminada rotação do motor.

A extremidade traseira da árvore de manivelas(cambota) e o volante giram a uma velocidadeconstante por toda a rotação. A extremidadedianteira da árvore de manivelas (cambota)aumentará e reduzirá a sua velocidade de rotaçãomuitas vezes por rotação em relação ao volante.

As oscilações podem causar ruído proveniente dasengrenagens de transmissão e em casos extremos,até mesmo quebrar a árvore de manivelas(cambota).Um amortecedor de vibrações da árvore de

manivelas (cambota) é usado para reduziroscilações na extremidade dianteira do motor.Um anel de aço é instalado na carcaça(alojamento) do amortecedor de vibrações daárvore de manivelas (cambota), herméticamentefechada e em forma de anel. A carcaça(alojamento) é fixada na árvore de manivelas(cambota).

Um óleo viscoso diminui o movimento mutualentre o anel e a carcaça (alojamento). Como oanel visa girar a uma velocidade constante, aoscilação na extremidade dianteira da árvore demanivelas (cambota) é amortecida.

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Ventilador (ventoinha)

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Transmissão por correia

A transmissão por correia aciona a bomba de água, o compressor do AC e o alternador.

A correia é uma correia em V e a tensão é ajustada através da fixação do alternador.

Motor de 9 litros com AC

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1 Alternador e tensor da correia

2 Compressor do AC

3 Árvore de manivelas (cambota)

4 Bomba de água

Motor de 9 litros sem AC

105

185

1

2

3

1 Alternador e tensor da correia

2 Árvore de manivelas (cambota)

3 Bomba de água

Transmissão por correia