Engenharia Mecânica

RESSONÂNCIA DA MOLA DE ACIONAMENTO DA VÁLVULA

Nelson Douglas Calgaro*

RESUMO
Este trabalho apresentará o possível acontecimento da ressonância da mola, que é mais conhecido pela flutuação de válvula. Esse problema é causado pelas válvulas que são responsáveis por permitirem a entrada de mistura ar-combustível e de sua exaustão, além que devem realizar a vedação quanto o pistão comprime a mistura. Este sistema geralmente é acionado através de um eixo câmes ou através de balancins e que utiliza molas responsáveis pelo retorno e consequentemente seu fechamento.

INTRODUÇÃO
Entretanto para um melhor rendimento do motor, os sistemas tradicionais de acionamento de válvulas, deveriam utilizar uma mola mais rígida, porém, quanto mais rígida maior será o esforço para acionar a válvula, isto é, representa perda de energia do motor. Caso esta mola seja um tanto mais “macia”, o esforço de acionamento será baixo, porém seu retorno será ineficiente, o que ocasionará o fenômeno chamado ressonância, conhecido por “flutuação das válvulas”. Isso ocorre, pois quando a frequência de excitação da mola é igual à frequência natural do mesmo.

DESENVOLVIMENTO
Em comando de válvulas de motores a combustão interna comum, o retorno da válvula se dá pela ação de uma mola helicoidal. Para analisar sistemas, é comum que seja desprezada a massa da mola, tal consideração é válida para sistemas cuja oscilação não seja muito rápida, ou seja, caso a inércia da mola não chegue a interferir na sua análise. Quando a rotação de um motor é muito elevada, a inércia da mola faz com que ela comece a sair da fase em relação ao comando de válvulas, isso quer dizer que ela começa “flutuar”.
A ressonância que o ocorre na mola, quando tal fato ocorre à amplitude de vibração aumentando sem limite levando o sistema a sofrer falha catastrófica, podendo danificar e até mesmo fazer com que o motor seja destruído.
Para motores de competição, onde comumente a rotação elevada podendo chegar a