Balancim: diagrama, peças, função, material e usos

Os balancins, alavancas centrais do trem de válvulas de um motor, transferem o movimento da haste para abrir as válvulas do motor. Operados por uma haste do comando, entram em contato direto com os tuchos e com o movimento do eixo. Uma extremidade toca o tucho e a outra se conecta às válvulas de admissão e escape. Quando acionado pelo comando, o balancim desce, abrindo a válvula para a entrada de ar e combustível.

Esse processo se aplica a ambas as válvulas do motor. Uma mola durável sustenta o deslocamento e devolve as válvulas às suas posições iniciais em altas velocidades, mantendo contato constante com os balancins. Os balancins de carros geralmente são feitos de aço estampado ou alumínio no caso de modelos de rotação mais alta. Alguns balancins de rolete incluem um mancal no ponto de contato para minimizar desgaste e atrito.

O balancim é o componente responsável por transferir o movimento do comando para as válvulas de admissão e escape do motor.

Componentes do balancim

Os seguintes são os principais componentes de um balancim:

• Haste
• Tucho
• Balancim
• Mola de válvula
• Came
• Válvula

• A função do balancim é crucial para entender seu papel nos carros.
• Ele atua como uma alavanca, movendo peças do motor como hastes, válvulas e tuchos.
• A rotação do balancim engata nos ressaltos do comando, estruturas em forma de lóbulo, causando movimento para cima e para baixo.
• Esse processo converte energia mecânica em força, pressionando as válvulas do motor com pressão hidráulica ou de mola.
• As válvulas abrem e fecham regularmente, permitindo a liberação controlada do combustível e ar restantes durante a combustão em cada cilindro.

Os seguintes são os principais tipos de balancins:

• Balancim com rolete na ponta
• Balancim de aço estampado
• Balancim de eixo
• Balancim de rolete completo

No passado, motores de carros produzidos em massa preferiam balancins de aço estampado econômicos. Esses balancins suportam o peso alternado do trem de válvulas, o que pode ser problemático em RPM mais altas, levando motores de alta rotação a optar por versões de alumínio.

Nesses casos, mancais atualizados para o fulcro do balancim também são comuns. Motores diesel de caminhões geralmente usam aço carbono forjado ou ferro fundido dúctil para os balancins.

Os seguintes são os principais sintomas de um balancim ruim:

As seguintes são as principais vantagens do balancim:

• Transmite o movimento do comando para abrir as válvulas.
• Converte o movimento rotativo do comando em movimento vertical para a operação das válvulas.
• Distribui o desgaste e a carga no comando.
• Evita o impacto direto dos ressaltos do comando nas válvulas, reduzindo o desgaste e a possível falha prematura.
• Alguns designs incluem balancins ajustáveis para ajuste preciso da folga de válvula.
• Simplifica e compacta a geometria do trem de válvulas.
• Reduz a inércia geral em comparação com sistemas de válvulas de acionamento direto, melhorando a resposta do motor, especialmente em RPM mais altas.

As seguintes são as principais desvantagens do balancim:

• O movimento frequente e o contato com outras peças do motor submetem os balancins a desgaste e atrito, exigindo manutenção mais frequente.
• Os balancins contribuem para a complexidade do trem de válvulas de um motor.
• O peso adicional dos balancins leva os engenheiros de veículos a priorizar a redução de peso para desempenho e economia de combustível ideais.
• A redução de peso pode contribuir para o ruído do trem de válvulas, especialmente em motores com perfis de came agressivos e maior elevação de válvula.
• O movimento contínuo e as tensões nos balancins podem eventualmente levar à fadiga e à falha.