Impacto dos rolamentos do motor no desempenho

Quando você tem uma infinidade de peças pesadas e de movimento rápido trabalhando em conjunto para produzir quantidades insanas de potência, haverá muito estresse acontecendo dentro desse motor. Metade do bolo é fazer tudo o que puder para criar uma quantidade suficiente de energia. A outra metade é garantir que a energia seja suportada e produzida de forma confiável. Os rolamentos do motor são um componente chave a este respeito.

O trabalho dos rolamentos do motor é evitar o contato desagradável de metal com metal e proteger outras partes e peças contra desgaste durante a operação regular do motor. Os rolamentos devem suportar abusos extremos e trabalhar para melhorar a durabilidade do motor como um todo.

Dito isto, há muitas considerações que um construtor de motores deve fazer ao decidir sobre o conjunto certo de rolamentos de motor para suas aplicações específicas - resistência à fadiga, equilíbrio do conjunto alternativo, lubrificação, limites de rpm, calor, capacidade de incorporação e resistência à corrosão - para nomear alguns.

Com aplicações de corrida de desempenho e construção de motores de alta potência constantemente empurrando o envelope, agora, mais do que nunca, surgem novos problemas que precisam ser adaptados. Por exemplo, computadores e sintonizadores estão agora desempenhando um papel muito mais significativo na ampliação das curvas de sincronismo do motor, pulso de injeção e aumento do turbo. Não há nada inerentemente errado com isso, mas acelerar os motores e programá-los para funcionar no limite de rotação por um tempo consistente pode eventualmente causar vibração de torção do virabrequim (flexão da manivela). Isso representa um problema para os rolamentos.

Hoje em dia, um rolamento (em uma configuração de desempenho) deve ser duro e macio. Manter a geometria é de extrema importância, mas também deve ser maleável e capaz de se ajustar ao estresse e à flexão. A parte mais importante de minimizar as chances de uma apreensão é selecionar o material de rolamento correto.

"Para os motores modernos, existem duas famílias básicas de materiais de rolamento - à base de cobre (conhecidos como trimetais) e à base de alumínio (conhecidos como bimetais)", diz Mike Scott, da ACL Bearing Company. "O requisito fundamental das ligas de rolamentos é a tenacidade. É a capacidade de suportar altas cargas equilibradas com propriedades suaves e antigripantes que permitem que o rolamento se adapte e absorva condições operacionais severas."

Os tri-metais são forros fortes de liga à base de cobre e chumbo com uma fina camada de babbitt galvanizado. Estes combinam alta resistência com as propriedades macias e tolerantes da sobreposição. Ajustar as espessuras relativas das camadas e sua metalurgia permite um grau de otimização para que, para aplicações de carga moderada, boa resistência possa ser fornecida juntamente com excelentes propriedades antigripantes, fornecendo uma solução difícil para reconstruções padrão, particularmente onde os padrões OE de engenharia e limpeza não podem ser garantidas.

Para aplicações de desempenho, uma camada de revestimento de alta resistência pode ser combinada com uma cobertura resistente para suportar cargas extremas com interação entre o eixo e o rolamento.

Os bimetálicos são revestimentos de liga de alumínio à base de estanho de resistência média, que têm recursos gerais de forma que nenhuma sobreposição é necessária. No entanto, equilibrar a resistência e as propriedades antigripantes em uma única liga é invariavelmente um compromisso. Os bimetais fortes tendem a ter propriedades antigripantes significativamente reduzidas e vice-versa. Isso os torna adequados para aplicações em que as condições operacionais são moderadas e previsíveis. Além disso, esses materiais também apresentam excelente durabilidade. Esses motivos os tornam fortemente preferidos pelos OEMs.

Obviamente, os trimetais são a escolha certa para qualquer coisa relacionada ao desempenho devido às suas capacidades anti-convulsão aumentadas. Dito isto, há uma ampla gama de opções diferentes para os construtores escolherem quando se trata de selecionar os rolamentos apropriados. Muitos deles adicionaram revestimentos, uma tendência que só cresceu nos últimos anos.

Em aplicações de desempenho extremo, é basicamente impossível controlar as folgas para que haja uma separação completa entre o rolamento e o virabrequim. Alta carga e altas velocidades significam contato de alta energia, o que, por sua vez, causa perda de energia e superaquecimento. Hoje, os rolamentos são projetados tão bem que o contato de baixo atrito é sustentável, mas os revestimentos podem reduzir ainda mais os níveis de atrito e a perda de potência.