Anéis de pistão: tipos, funções, problemas típicos

Absolutamente todos os motores de combustão interna funcionam devido ao movimento dos pistões, que são afetados pela energia térmica, e no final obtemos energia mecânica. Os anéis de pistão são um elemento vital no grupo cilindro-pistão, cuja condição determina o funcionamento estável do motor de combustão interna, o consumo de combustível, a manutenção do nível do óleo, etc. A seguir, consideraremos por que os anéis de pistão são necessários, variedades e quais problemas surgem com eles durante a operação.

O que são anéis de pistão

Os anéis do pistão são peças montadas nos pistões, geralmente usando dois anéis de compressão e um anel raspador de óleo. A forma dos anéis é feita em forma de círculo, e um corte é usado para montagem no pistão, que diminui quando os pistões são instalados nos cilindros. Se os pistões do motor não estivessem equipados com anéis, o motor simplesmente não funcionaria devido à falta de compressão, bem como devido ao enchimento do cilindro com óleo e seu rápido desperdício.

O principal objetivo dos anéis de pistão é fornecer pressão normal no cilindro pressionando firmemente a parede do cilindro e também evitar que o óleo queime, permitindo que ele escorra para o cárter. Os anéis também retêm os gases do cárter, mas somente se não há desgaste do grupo cilindro-pistão.

Tipos de anéis de pistão

Hoje, existem dois tipos de anéis de pistão montados em um pistão:

• compressão;
• raspador de óleo.

 Hoje, os anéis de pistão são feitos de ferro fundido e molibdênio, que tem uma propriedade de extrema pressão, é adicionado para confiabilidade e vida útil prolongada. Os anéis cromados são produzidos um pouco mais, são um pouco mais baratos, mas também têm propriedades de extrema pressão, embora não difiram em uma longa vida útil. Vamos dar uma olhada em cada um dos anéis.

Anéis de compressão

Os anéis de compressão são instalados acima do raspador de óleo, no valor de duas peças. É importante entender que não se trata apenas de um anel de metal que se destina a vedar a câmara de combustão, uma vez que o anel de compressão está envolvido na transferência de calor entre o pistão e a camisa, e também absorve as vibrações do pistão devido ao empuxo lateral. 

O anel de compressão superior pode ser de três tipos:

• com saliência em forma de L na área da fechadura;
• com uma área plana;
• seção torcida - ambas as extremidades do anel são inclinadas, tocando apenas uma saliência uma na outra.

Produtos com uma protrusão em forma de L podem alterar a capacidade de vedação dependendo do modo de operação do motor: quando a pressão do gás aumenta, a força no anel aumenta e "circunda" o cilindro com mais força, e quando a pressão cai, a força diminui e o atrito entre os cilindros, respectivamente. Esta abordagem permite fornecer a compressão necessária no momento certo, e nos modos de entrada e saída, para reduzir o atrito e aumentar o recurso do CPG.

O segundo anel de compressão tem a forma usual, apenas complementa o superior na medida em que adicionalmente garante a estanqueidade, protege contra a detonação e evita que o óleo entre no cilindro devido ao impulso reverso.

Alguns desses anéis são chanfrados para drenar melhor o óleo das paredes da camisa e, nos motores modernos, os anéis são totalmente feitos sem lacunas.

Anéis raspadores de óleo

O anel raspador de óleo é instalado abaixo do anel de compressão. A essência do anel está em seu nome - remover o excesso das paredes do cilindro. Assim que o anel passa sobre a superfície, deixa uma película de vários mícrons de espessura, necessária para prolongar a vida útil do CPG e manter as condições de temperatura dentro das tolerâncias. Para retirar o óleo, os anéis são feitos na forma de expansores radiais ou axiais. Algumas montadoras instalam dois anéis raspadores de óleo.

Funções dos anéis de pistão

Com base no acima, as seguintes conclusões podem ser tiradas:

• propriedades de compressão. Isolamento completo da câmara de combustão, garantindo a pressão necessária dentro do cilindro, obtendo torque estável e consumo ideal de combustível;
• economizando óleo do motor. Graças ao anel raspador de óleo, uma película eficaz é fornecida na superfície do cilindro, o excesso de óleo não queima, mas entra no cárter através do anel;
• troca de calor. Os anéis de pistão removem efetivamente o calor do pistão, transferindo-o para os cilindros, que esfriam devido ao contato externo com o refrigerante;

ausência prática de vibrações horizontais. Devido ao ajuste apertado dos anéis, o pistão se move claramente para cima e para baixo.

Do que são feitos os anéis de pistão?

Hoje em dia, o ferro dúctil e o aço inoxidável são usados ​​como materiais. Uma vez que os motores modernos tornaram-se menores e mais potentes, respectivamente, a carga sobre eles aumentou muitas vezes, sendo necessário o uso de materiais inovadores. O líder entre os materiais é o molibdênio, que se distingue pelas propriedades antifricção e maior vida útil. A propósito, as saias de pistão são processadas com uma composição semelhante.

Falhas típicas do anel do pistão

Durante a operação de um motor de combustão interna, os pistões e anéis se desgastam gradualmente, após o que se tornam inutilizáveis. O principal mau funcionamento é o aumento da folga entre o anel e os cilindros, o que causa problemas na partida do motor, aumenta o consumo de combustível, cai drasticamente a potência e forma excesso de pressão no cárter. 

Freqüentemente, os motoristas se deparam com um efeito como a ocorrência de anéis. O processo é explicado pelo fato de que devido ao superaquecimento do motor ou depósitos de óleo, os anéis perdem sua elasticidade, o que significa que todas as propriedades dos anéis são perdidas.

Apesar de, na maioria dos casos, a ocorrência de anéis poder ser corrigida aplicando-se a descarbonização do motor, para evitar esse processo, utilize as seguintes regras:

• tente usar o carro com a maior freqüência possível, e também não descure as regras de aquecimento do motor;
• usar somente óleo de motor de alta qualidade com tolerâncias de acordo com a classificação de um determinado motor (especialmente se for um motor a diesel com filtro de partículas e injetores unitários);
• não permita que o motor sobreaqueça, pois as consequências disso são muito caras, pelo menos na troca do óleo e do refrigerante, bem como na substituição da junta do cabeçote com esmerilhamento do plano do cabeçote.

Não se esqueça que a qualidade dos anéis também afeta não só o recurso, mas também a resistência a cargas e temperaturas críticas.

Consequências do desgaste do anel de pistão

As consequências do desgaste do anel do pistão costumam ser semelhantes a outros defeitos, portanto, um diagnóstico de alta qualidade deve ser feito na forma de medição da compressão e verificação de vazamentos de ar no cilindro. 

Mais detalhes sobre as consequências:

• difícil inicialização a frio. Quando o motor não está aquecido, forma-se um vão aumentado entre o pistão e o cilindro, e só diminui devido ao aquecimento, respectivamente, a expansão das peças em atrito. O desgaste inicial dos anéis se manifesta apenas em um motor frio, após o qual o motor funciona de forma estável. Você pode observar o efeito devido à fumaça azulada em marcha lenta;
• aumento do consumo de combustível com potência reduzida. O aumento da folga significa uma perda das propriedades de compressão, o que significa baixa pressão - baixa eficiência, que requer mais combustível para atingir;
• motor triplo. A baixa compressão é necessariamente acompanhada por um trio, o que não é apenas desconforto para o motorista e passageiros, mas também acelera o desgaste dos suportes do motor e de outros acessórios.

Você pode verificar o estado dos anéis colocando a mão no escapamento ou em um lençol limpo e, se encontrar uma mancha de óleo, é mais provável que o problema esteja nos anéis.

Seleção e substituição de anéis de pistão

Observe que é altamente desencorajado trocar os anéis do pistão separadamente dos pistões pelos seguintes fatores:

• durante o funcionamento, o cilindro desgasta-se de forma irregular e torna-se elíptico;
• os pistões também podem deformar, especialmente se superaquecidos. As ranhuras dos anéis do pistão podem ficar maiores, tornando impossível a instalação de novos anéis;
• o bloco de cilindros deve ser entregue para inspeção, onde depois disso será claro se o cilindro está dentro das tolerâncias de elipse, se é necessário aplicar novo hon ou se é necessário mandrilamento para um tamanho de reparo.

Quais são os critérios para escolher anéis de pistão? Se o seu orçamento não permite uma grande revisão ao máximo, você pode instalar pistões econômicos, mas sempre anéis de alta qualidade - o conselho de inspetores experientes. Quanto aos fatores de seleção:

• preço. Quanto mais baratos os anéis, menos qualidade eles têm, e não há outro jeito. Os anéis baratos são feitos de ferro fundido de baixa qualidade, que, já durante a instalação, pode se manifestar na forma de quebra do anel;
• fabricante. Eu recomendo fortemente que você preste atenção a fabricantes como Mahle, Kolbenschmidt, são empresas de alta qualidade. Se você deseja economizar dinheiro sem uma perda acentuada de qualidade, procure um fabricante como Goetze, Nural, NPR;
• a aparência da embalagem e os próprios anéis. Preste atenção especial em como os anéis são embalados, a qualidade da embalagem, se há um holograma, instruções de instalação e como os próprios anéis são feitos.

Como substituir os anéis do pistão

O procedimento de substituição dos anéis não é diferente do processo de revisão. É importante entender que nos carros modernos, a forma de “jogar argolas” não vai acabar bem. Você precisa fornecer o bloco de cilindros para solução de problemas e, se acontecer de os anéis precisarem ser substituídos no início, enquanto os pistões e as camisas estiverem dentro da tolerância, você poderá substituir os anéis separadamente.

Em outros casos, é necessário fazer uma revisão completa por este método:

• desmonte o motor, desmonte o bloco e dê o cabeçote para teste de pressão;
• depois de receber dados sobre a condição dos cilindros, adquira o conjunto de grupo de pistão ou anéis separadamente;
• montar o motor e, dependendo do tipo de anéis, fazer funcionar o motor de combustão interna por um determinado número de quilômetros.

Perguntas e Respostas:

Quais são os anéis raspadores de óleo? Eles podem ser sólidos ou compostos. Ferro fundido sólido agora é menos comum. Os compostos consistem em 2 anéis finos com um expansor axial radial.

Que anéis existem no pistão? Anéis de compressão e raspadores de óleo (superior e inferior finos) são colocados no pistão. Ele também possui um expansor de anel axial e radial (se anéis divididos forem usados).

Para que servem os anéis de compressão? Eles fornecem uma conexão firme entre o pistão e as paredes do cilindro. Com a sua ajuda, o VTS é mantido comprimido na câmara de combustão. Normalmente existem dois desses anéis.

Quando você precisa trocar os anéis do motor? Quando os anéis estão gastos, os gases do cilindro explodem no cárter. O motor passa a consumir muito óleo (fumaça azul do escapamento), a potência do motor diminui significativamente.