Até onde a vibração do motor é normal em uma motocicleta

A vibração surge, incomoda, provoca trincas no chassi, formigamento nas mãos e pés do motociclista, há caso onde ela é tão forte que solta até a obturação dos dentes. Qual a origem desse mal que pode gerar danos na motocicleta e acelerar o desgaste do motor?

Sabendo disso os fabricantes desenvolveram mecanismos que absorvem a vibração ou parte dela.

O objetivo dessa matéria é explicar o funcionamento dos dispositivos que atenuam as vibrações do motor e assim o reparador irá diagnosticar possíveis causas das avarias provenientes das trepidações. Acompanhe.

Dinâmica do motor

O movimento alternado de sobe e desce do pistão que vai do ponto morto inferior ao superior e vice-versa promove a rotação do virabrequim por meio da biela, a produção de potência nesses motores é intermitente devido ao regime de trabalho que sempre varia do mínimo ao máximo rpm.

Na movimentação das peças surgem os esforços que se desenvolvem internamente no motor, há uma série de forças atuantes internamente, ex:

Força de pressão que é decorrente dos gases, inércia decorrente da aceleração do movimento alternado do conjunto pistão, pino, biela, virabrequim e etc., força centrifuga (que é a reação da aceleração centrípeta das peças que giram, ex.: virabrequim), não esquecendo de falar do atrito e etc.  algumas forças se somam, outras têm a mesma direção, mas deixando a física de lado, é importante  entender melhor porque surgem  alguns ruídos e as vibrações.

No projeto dos motores os fabricantes de motocicletas dimensionam as peças assim como o ajuste do conjunto, de forma que as vibrações decorrentes da dinâmica  do motor sejam atenuadas ao máximo e o funcionamento seja suave e a estrutura da moto não sofra fadiga em função da vibração, tudo isso é pensado para que seja assegurado ao condutor o conforto durante a pilotagem de sua máquina.

Nos motores modernos, o funcionamento é mais suave ainda, pois parte da vibração mecânica não eliminada no ajuste é absorvida pelo balanceiro, a peça  está ligada ao virabrequim e gira a uma rotação contrária, teoricamente o mecanismo  cria uma força igual para obter uma resultante nula, em outras palavras absorver a vibração.

Se pilotarmos duas motocicletas, numa velocidade acima dos 60km/h  por volta dos 7000rpm,  sendo um modelo equipado com balanceiro e outro sem o dispositivo, iremos perceber que no comparativo a diferença de vibração dos motores será gritante, vantagem para a marca que se preocupa com o seu produto.

Balanceamento das forças

De regra, o balanceamento do motor é feito pela árvore de manivelas (virabrequim) e existem casos onde há necessidade um contrapeso auxiliar (balanceiro) para a absorção da vibração.

O virabrequim é uma peça irregular, por isso para se conseguir  o balanceamento estático é necessário que o centro de gravidade fique na linha de centro do eixo, por isso são utilizados os “contrapesos” (ver figura), ou seja, pesos opostos à manivela  consequentemente à biela.

Configurações do virabrequim do motor monocilíndrico - Na maioria das motocicletas, basicamente há duas configurações:

Encontramos motores que não utilizam balanceiro, teoricamente uma massa adicional no virabrequim deverá equilibrar as forças por meio dos contrapesos opostos às massas em rotação  (entende-se por massa em rotação as seguintes peças em movimento: eixo do virabrequim, parte dos contrapesos, pistão, pino e biela e etc..

No motor que conta com o auxílio do balanceiro: as forças são “equilibradas” por meio dos contrapesos do virabrequim e o balanceiro que faz um papel de contrapeso auxiliar. Outra característica no motor onde há balanceiro é o tamanho reduzido do virabrequim.

Configurações do motor de 4 cilindros em linha - Nos motores tradicionais de quatro cilindros em linha, o virabrequim possui uma configuração onde os pistões trabalham aos pares, resultado da defasagem de 180° das fixações das bielas no eixo virabrequim. (ver figura) Esses motores possuem menor índice de vibração, normalmente os virabrequins utilizam pesos de tamanhos menores que os tradicionais dos motores monocilíndricos. Devido a simetria e também ao contrabalanceamento combinado  ocorre um equilíbrio nas forças alternativas durante o funcionamento do motor.

À medida que os pistões externos sobem, os internos descem e vice-versa, sendo que os contrapesos do virabrequim são opostos uns aos outros e de igual massa, onde os mesmos se anulam, e o funcionamento do motor será equilibrado,

Motor “Big Bang”, quem acompanha o mundial de Moto GP já deve ter ouvido falar do conceito, mas o que difere a Yamaha YZF R1 das concorrentes  é o conceito “Big -Bang” que  não é tão novo assim. Trata-se de um virabrequim onde a configuração foi herdada das motocicletas de competição (ver figura), uma disposição diferente, o chamado “Cross-Plane”, ou seja, plano em cruz. O que isto significa? Basicamente, temos os locais no eixo do virabrequim onde são fixadas as bielas (munhão) com a defasagem de 90° entre si, consequentemente, dando um formato de cruz, quando visto lateralmente. À medida que um pistão de uma das extremidades do virabrequim está no ponto morto superior, o pistão da outra extremidade está no ponto morto inferior, sendo que os dois pistões do centro estão na metade do caminho entre PMS e PMI, um com o movimento de descida e o outro em fase de subida. Naturalmente o custo de toda essa modificação foi um acréscimo nas vibrações proporcionadas também pela falta de simetria no  intervalo de ignição deste motor que atua em 270° - 180° - 90° - 180°. A solução para reduzir a vibração adicional  foi instalar no motor um   “balanceiro”,  em forma de  contrapeso, que é solidário ao  virabrequim. Outras diferenças estão relacionadas à diagramação e a sequência da ignição deste motor que, aliadas a toda tecnologia empregada na motocicleta

Alterações que provocam vibrações no motor - Já entendemos que o motor é balanceado, e tudo é calibrado em função do peso das peças em movimento, porém, há casos onde o reparador altera o volume do motor (cilindrada), motocicletas de 125cc passam a ter um volume de 200 cc. Em condições normais não há o que fazer para eliminar a vibração adicional ocasionada pela alteração no motor, se o uso da motocicleta é para competição então dá para suportar, porém há empresas que conseguem balancear o virabrequim e demais peças e minimizar a vibração.

Outras vibrações e causas

Sinais de fadiga de chassi indicados por trincas são evidências de um motor desbalanceado, mas podem ter outras causas.

Possíveis causas de vibração:

• Motor solto no quadro;

• Virabrequim desalinhado;

• Rolamentos do virabrequim com folga;

• Coluna de direção e quadro elástico soltos;

• Conjunto de escapamentos soltos;

• Protetor de motor solto;

• Suporte de carenagens solto;

• Coxim de motor quebrado (pouquíssimas motos utilizavam coxins);

• Motores multicilindricos não equalizados e/ou ignição não sincronizada;

• Transporte de carga excessivamente pesada;

• Cargas mal distribuídas na motocicleta (Instalações de baú, transporte de água e gás);

• Falhas na montagem do balanceiro irão ocasionar vibrações no motor, o sincronismo é assegurado pelo alinhamento das referencias das engrenagens do sistema.;

• Defeitos e folgas entre os dentes das engrenagens do mecanismo irão provocar ruídos.

Causas de Panes no Virabrequim

Para o empenamento da árvore de manivelas (virabrequim), há uma série de causas que provocarão vibrações no motor:

• Procedimento incorreto de instalação do virabrequim na carcaça do motor;

• Transporte ou armazenamento inadequados da peça; 

• Falha no processo de troca da biela ou rolamento do virabrequim.

Sinais de anomalias

• Trincas em peças plásticas;

• Trincas nos pontos de solda do chassi e demais partes;

• Parafusos soltam-se constantemente;

• Luz da lanterna queima frequentemente;

• Ruído excessivo no motor;

• Quebra de escapamento;

• Quebra de peças internas do escapamento (abafador, catalisador);

• Velocímetro solta o ponteiro.

Dicas de manutenção

Ações preventivas evitam os problemas, o melhor caminho é fazer a revisão periódica conforme estabelecido pelo fabricante da motocicleta.

Motocicletas submetidas a uso severo devem ter a atenção redobrada e o intervalo de manutenção reduzido, para as motocicletas que transportam excesso de peso como: entregas de gás e água, o correto é respeitar o limite de carga estabelecido no manual do fabricante, do contrário irão surgir trincas no chassi e vibrações onde a causa não estará relacionada ao motor.