Eixo de Cames

1.

INTRODUÇÃO

Os gases de combustão em motores de quatro tempos são controlados por um mecanismo de válvulas, uma estrutura complexa, conhecida como trem de válvulas, da qual o eixo de cames (ou árvore de cames) é uma parte integrante e fundamental.
Vários tipos de trens de válvulas têm sido desenvolvidos. O overhead camshaft é o mecanismo mais popular usado em motores de alta velocidade. Existem basicamente dois tipos de trens de válvulas, o Duplo Comando de Válvulas no Cabeçote (DOHC) e o Comando
Simples de Válvulas no Cabeçote (SOHC). Nesse trabalho vamos considerar o DOHC.
A Figura 1 dá uma representação esquemática de um mecanismo de acionamento
DOHC típico, que utiliza cinco válvulas por cilindro (duas de escape e de três válvulas de admissão). Este trabalho tem como objetivo estabelecer uma rota para a seleção de material para o eixo de cames, considerando suas condições de serviço.

Figura 1: Ilustração esquemática de um trem de válvulas

2.

FUNÇÃO

O mecanismo DOHC utiliza duas árvores de cames, uma aciona as três válvulas de admissão e a outra aciona duas válvulas de escape através dos levantadores de válvulas. A correia transmite a rotação do virabrequim para eixo de cames, o qual está ligado ao mecanismo de acionamento da árvore de cames. O eixo de cames transforma a metade da velocidade de rotação do virabrequim. Se, por exemplo, o número de revoluções do virabrequim é 12.000 rpm, então a árvore de cames roda a 6.000 rpm, o que resulta em movimento alternado das válvulas a 6.000 vezes por minuto.
A Figura 2 nos da um exemplo de um eixo de cames. A forma oval do ressalto de cames determina a elevação (deslocamento) de válvulas de admissão e de escape. É essencial que quantidades adequadas de óleo lubrificante sejam fornecidas para o ressalto de cames, pois o contato entre a superfície curva do ressalto e a face plana do levantador de válvulas gera alta tensão, portanto ambas as partes requerem alta resistência ao