Revisão de Motores Diesel Industriais Japoneses: Sincronização do Eixo Balanceador Quando Vibração de Faixa Estreita de RPM Persiste Apesar da Contribuição Equilibrada do Injetor e Montagens Normais do Motor

Nem Toda Vibração do Motor Vem da Combustão

Motores diesel industriais usados no Japão podem desenvolver forte vibração dentro de uma faixa limitada de RPM, mesmo quando a contribuição do injetor e as montagens do motor parecem normais.

Onde um motor está equipado com um sistema de eixo balanceador, os técnicos devem considerar se sua relação de fase permanece correta.

Um eixo balanceador não gera potência do motor.

Seu papel é gerar forças inerciais opostas que reduzem a vibração produzida pelo mecanismo recíproco do motor.

Componentes Recíprocos Geram Forças Inerciais Previsíveis

Pistões e bielas aceleram e desaceleram repetidamente.

Seu movimento cria forças de inércia que dependem de:

• geometria do motor;
• velocidade do virabrequim;
• arranjo dos cilindros;
• e ordem de ignição.

Alguns layouts de motor usam um ou mais eixos balanceadores para neutralizar ordens de vibração selecionadas.

O princípio simplificado é:

Força de inércia do motor → Eixo balanceador cria força oposta → Vibração líquida diminui

A sincronização é, portanto, essencial.

Rotação Correta Com Fase Errada Ainda Pode Produzir Vibração

Um eixo balanceador pode girar livremente enquanto está instalado uma ou mais posições de engrenagem distantes de sua fase pretendida.

O sistema então produz força contrária em um ângulo incorreto do virabrequim.

Em vez de cancelar a vibração efetivamente, ele pode deixar uma grande força residual ou potencialmente reforçar parte da vibração.

Causas possíveis incluem:

• montagem incorreta após trabalho de sincronização;
• erro de indexação de engrenagem;
• problemas na corrente de transmissão ou engrenagens;
• danos na chaveta;
• ou má interpretação das marcas de sincronização.

Comportamento de Faixa Estreita de RPM Pode Fornecer uma Pista Importante

O desequilíbrio do injetor geralmente produz uma aspereza relacionada à combustão ligada à ignição do cilindro.

Problemas no sistema de balanceamento podem se tornar particularmente notáveis em faixas de velocidade onde as forças inerciais visadas crescem fortemente.

Os técnicos podem, portanto, comparar:

• frequência de vibração;
• RPM do motor;
• contribuição do cilindro;
• condição das montagens;
• marcas de sincronização do eixo balanceador;
• e histórico recente de reparo do motor.

Equipamentos Industriais Japoneses Podem Operar Através de Faixas de Velocidade Repetidas

Bombas, compressores e máquinas de velocidade variável podem se mover regularmente entre baixas e altas velocidades do motor.

Se a vibração aparecer repetidamente na mesma região de RPM, os operadores podem fornecer uma condição de diagnóstico altamente repetível.

Isso é mais útil do que descrever o motor como geralmente "áspero".

Por Que Isso é Diferente de um Amortecedor de Torção

Um amortecedor de torção do virabrequim controla a oscilação de torção no virabrequim.

Um eixo balanceador aborda principalmente as forças de inércia recíprocas associadas à geometria do motor.

Os sintomas podem se sobrepor, mas a física e os caminhos de inspeção diferem.

Por Que a Substituição do Injetor Pode Falhar

A contribuição equilibrada do injetor indica que o torque de combustão entre os cilindros já pode ser razoavelmente uniforme.

Se a vibração se originar de um eixo balanceador com fase incorreta, outro conjunto de injetores não pode corrigir a relação de força de inércia.

Conclusão da Indústria

A análise de vibração de diesel deve classificar a fonte antes de substituir componentes.

Categorias úteis incluem:

força de combustão,
vibração torsional,
inércia recíproca,
e
vibração externa da linha de transmissão ou acessório.

Para motores equipados com eixos balanceadores, a fase correta é tão importante quanto a rotação livre.

FAQ

A sincronização incorreta do eixo balanceador pode causar vibração apenas em certas faixas de RPM?

Sim. O desequilíbrio resultante da força de inércia pode se tornar mais perceptível à medida que a velocidade do motor muda.

Todos os motores diesel usam eixos balanceadores?

Não. Essa direção de diagnóstico se aplica apenas a motores especificamente projetados com eles.