O que é um balancim num automóvel? Tipos e como funciona

Um balancim num automóvel é uma alavanca oscilante que troca o movimento de um árvore de cames para a abertura e fecho da válvula em cada cilindro. Vejamos os diferentes tipos, o seu funcionamento e a sua função.

Tipos de balancins

Balancins em aço estampado

Os balancins de aço estampado são normalmente uma peça única de metal e são frequentemente feitos de aço. São de baixo custo e são normalmente utilizados em muitos motores de série. O pivot do munhão tem a porca fixada na extremidade arredondada enquanto o braço é rodado para cima e para baixo.

Balancins com ponta de rolo

Estes são fundamentalmente comparáveis em termos de construção aos balancins de aço estampado, mas têm um rolo adicional na ponta. Este tipo de construção reduz a área de contacto tribo e aumenta assim a eficiência e o desempenho da válvula no bloco de válvulas. Um balancim com ponta de rolo também utiliza tanto a porca de articulação do munhão como o pino.

Balancins de rolos completos

Os balancins de rolos completos são por vezes maquinados em aço ou em alumínio, sendo o pivô do munhão substituído por um rolamento. Não utilizam porcas, mas fazem-no com a utilização de pernos e pivô do munhão. Existe um veio curto, com rolamentos em ambas as extremidades, que vem com o balancim. Os rolamentos não só suportam o braço como também são aparafusados ao eixo.

Balancins de veio

Vemos elementos de construção semelhantes aos dos balancins de rolos completos, mas no caso dos balancins de veio, o veio atravessa os balancins. O objetivo de um veio é proporcionar a rigidez necessária à flexibilidade, o que é muito mais eficiente do que simples pernos. Uma das vantagens de um comando de válvulas muito forte e rígido é que não pode haver qualquer deflexão ou fuga em qualquer parte do comando, mesmo a altas rotações.

Balancins curtos (Fingers)

Alguns motores com árvore de cames à cabeça também têm balancins simples, mais curtos, também chamados dedos, em que o lóbulo da came empurra para baixo (pólo norte) o balancim para abrir a válvula. Estes tipos de balancins têm o seu ponto de apoio localizado na extremidade e a came funciona no centro do braço. A outra extremidade, que se projecta sobre a cabeça, abre a válvula. Nestes motores, são frequentemente uma excelente alternativa aos tuchos por baixo da árvore de cames.

Como funcionam os balancins

Enquanto o motor está a funcionar, a árvore de cames roda com os lóbulos, que pressionam o balancim. O balancim, neste processo, roda parcialmente no eixo de um pino e, normalmente, utiliza o eixo como a outra extremidade para criar uma força de articulação. De um lado, o balancim é empurrado para baixo e a válvula é aberta, enquanto a outra extremidade volta à sua posição original, permitindo que a mola da válvula feche a válvula.

O desempenho do processamento é afetado pela conceção do balancim, em particular a relação do balancim. A relação do balancim é o comprimento em que a haste é movida dividido pelo comprimento em que a válvula é movida. Por exemplo, um balancim com uma relação de 1,5:1 é criado para que a válvula se mova por cada polegada que a haste se move, mas são utilizadas 1,5 polegadas na válvula. Esta vantagem mecânica permite uma maior elevação da válvula sem alterar a árvore de cames ao mesmo tempo.

Qual é a função do balancim?

Os balancins são componentes críticos no sistema de comando de válvulas de um automóvel, desempenhando um papel vital no desempenho e eficiência globais do motor. Aqui está um olhar abrangente sobre as suas funções:

Acionamento da válvula

A principal função dos balancins é acionar as válvulas do motor. Transferem o movimento de rotação da árvore de cames para o movimento linear necessário para abrir e fechar as válvulas de admissão e de escape. Este controlo preciso da regulação das válvulas é crucial para o ciclo de quatro tempos do motor (admissão, compressão, potência e escape).

Amplificação de movimento

Os balancins actuam como alavancas, amplificando o movimento da árvore de cames. Os lóbulos da árvore de cames fornecem uma certa elevação, mas o design do balancim pode aumentar essa elevação na válvula. Esta amplificação permite uma maior abertura da válvula, o que pode melhorar a respiração do motor e o desempenho geral.

Vantagem mecânica

Ao funcionar como uma alavanca, o balancim proporciona uma vantagem mecânica. Isto significa que pode aplicar mais força para abrir a válvula do que aquela que lhe é aplicada pela árvore de cames, tornando o sistema de comando de válvulas mais eficiente.

Precisão da temporização das válvulas

Os balancins asseguram que as válvulas abrem e fecham exatamente nos momentos certos do ciclo do motor. Esta sincronização precisa é fundamental para um desempenho ótimo do motor, eficiência de combustível e controlo de emissões.

Ajuste de folga

Ajuste da folga Em muitos motores, os balancins incorporam mecanismos de ajuste para manter a folga correta da válvula. Isto pode assumir a forma de um parafuso de ajuste ou de um elevador hidráulico, permitindo um funcionamento consistente da válvula à medida que o motor se desgasta com o tempo.

Distribuição da carga

Os balancins ajudam a distribuir a carga da árvore de cames por uma área maior da haste da válvula, reduzindo o desgaste e prolongando a vida útil das válvulas e das sedes das válvulas.

Redução de ruído

Os balancins bem concebidos e corretamente ajustados contribuem para um funcionamento mais silencioso do motor, assegurando um acionamento suave das válvulas e minimizando o contacto metal-metal.

Afinação do desempenho

Em aplicações de desempenho, podem ser utilizados diferentes designs de balancins (como a variação da relação dos balancins) para alterar a elevação e a duração da válvula, permitindo a afinação do motor sem alterar a árvore de cames.

Distribuição de óleo

Em muitos motores, os balancins desempenham um papel na distribuição do óleo. O óleo flui frequentemente através ou à volta dos balancins, ajudando a lubrificar os componentes do trem de válvulas.

Conclusão

O balancim converte a rotação da árvore de cames no movimento para cima e para baixo das válvulas do motor, assegurando uma sincronização exacta no processo de combustão. Os diferentes tipos de balancins variam em termos de eficiência e tempo de vida útil, afectando o desempenho do motor. A compreensão e a manutenção adequadas dos balancins são essenciais para um funcionamento ótimo do motor.