Oficina Brasil


Vibração no motor é sinal de defeito e gera formigamento nas mãos e pés do motociclista

A vibração surge, esse sintoma indica que algo não vai bem no motor e pode provocar trincas no chassi e o estrago pode alastrar-se para as peças, carenagens e provoca desconforto na pilotagem da moto

Por Paulo José de Sousa

Todo sintoma de mau funcionamento tem uma origem, porém em alguns casos a detecção da causa é mais complexa, sempre exigindo do reparador um pouco mais de conhecimento e equipamento de diagnóstico.  

O objetivo dessa matéria é explicar o funcionamento dos balanceiros como dispositivos que atenuam as vibrações do motor, também iremos comentar os diagnósticos das possíveis causas das trepidações.  

O tema está sempre na pauta do mecânico e vale ser discutido.  

Até onde a vibração é normal?  

Na oficina de motocicleta não há equipamento de detecção de vibração no motor, nem parâmetro que estabeleça um limite de aceitável para o funcionamento.  

Os manuais de serviços fornecem instruções, muito bem elaboradas sobre os processos de montagem do motor, mas nem sempre são seguidas pelos reparadores, essa pode ser uma das causas das vibrações excessivas. 

Perceber a diferença entre o certo e o errado vem da experiência do reparador e também da comparação com outras motocicletas de mesmo modelo. 

O motor é uma fonte de trepidação, sabendo disso os fabricantes desenvolveram mecanismos que absorvem a vibração ou parte delas, tornando a pilotagem confortável e segura. (Fig.1) (Fig.2) 

Fig. 1 - Balanceiro do motor 2 cilindros, motocicleta Kawasaki

Fig. 2 - Balanceiro do motor 3 cilindros, motocicleta Triumph

Um pouco da 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 da rotação mínima à rotação máxima.  

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, etc.;  

- força centrífuga (que é a reação da aceleração centrípeta das peças que giram, ex.: virabrequim);  

- não esquecendo de falar do atrito, etc.   

Algumas forças se somam, outras têm a mesma direção. Deixando a física de lado, é importante entender melhor porque surgem algumas 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 minimizadas e o funcionamento seja suave, evitando assim a fadiga da estrutura da motocicleta em função da vibração. 

Balanceiro do motor 

É importante ter em mente que os motores de motocicletas não são apoiados em coxins de borracha, são parafusados no chassi, utilizam normalmente de quatro a cinco pontos de fixação. Outra característica da motocicleta é que os motores atuam em rotações muito elevadas, a maioria atinge os 10.000 rpm, por isso o condutor percebe imediatamente quando sua máquina está vibrando excessivamente. 

Nos motores atuais, o funcionamento é mais suave, pois parte da vibração mecânica não eliminada nos ajustes de montagem é absorvida pelo balanceiro, a peça está ligada ao virabrequim e gira a uma rotação contrária ao motor, teoricamente o mecanismo cria uma força igual para obter uma resultante nula, em outras palavras absorver a vibração.  

Balanceamento das forças  

De regra, o balanceamento do motor é feito pela árvore de manivelas (virabrequim), existem casos nos quais há necessidade de 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”, ou seja, pesos opostos à manivela consequentemente à biela. (Fig.3) (Fig.4) 

Fig. 3 -  Condição 1 topo da biela em PMS, virabrequim (1) contrapeso para baixo, balanceiro (2) apontando para baixo, motocicleta Honda CB 300

Fig. 4 - Condição 2 topo da biela em PMI, virabrequim (1) contrapeso para cima, balanceiro (2) apontando para cima, motocicleta Honda CB 300

 

Configurações do virabrequim do motor monocilíndrico 

 Na maioria das motocicletas 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, etc.) (Fig.5) 

Fig. 5 – Virabrequim, destaque para a massa adicional

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 no qual há balanceiro é o tamanho reduzido do virabrequim. (Fig.6) 

Lógica do balanceamento: virabrequim balanceiro em 4 condições de trabalho 

Fig. 6- Conjunto: pistão, biela virabrequim e balanceiro

 

 

  1. Pistão em PMS, posição do contrapeso do virabrequim e balanceiro apontando para baixo;  

  1. Pistão em PMI, posição do contrapeso do virabrequim e balanceiro apontando para cima; 

  1. Movimento de descida do pistão, contrapeso do virabrequim apontando para o lado oposto ao contrapeso do balanceiro; 

  1. Movimento de subida do pistão, contrapeso do virabrequim apontando para o lado oposto ao contrapeso do balanceiro. 

Vantagem do balanceiro 

Comparando duas motocicletas em velocidades iguais com rotações por volta dos 7000rpm, sendo uma equipada com balanceiro e a outra sem o dispositivo, iremos perceber que há uma diferença de vibração bem distinta. Vantagem para a motocicleta equipada com o dispositivo. 

Balanceiro montado fora do sincronismo como causador de vibração no motor 

A vibração do motor acompanhará a rotação, a medida que o giro do motor é elevado a vibração será intensificada. O correto sincronismo é assegurado pelo alinhamento das referências das engrenagens do sistema. O balanceiro montado fora da referência não só deixará de absorver como ampliará a vibração do motor. (Fig.7) (Fig.8) 

Fig. 7 - Instalação do balanceiro no motor, motocicleta Yamaha YBR 125

Fig. 8 - Alinhamento das referências de sincronismo balanceiro (1) e engrenagem do virabrequim (2), motocicleta Yamaha YBR 125

Ruídos de engrenagem do balanceiro 

Defeitos e folgas entre os dentes das engrenagens podem provocar ruídos e trepidações. 

Para reduzir o ruído proveniente da folgas entre os dentes das engrenagem alguns fabricantes utilizam uma engrenagem bipartida, a engrenagem do balanceiro acopla-se ao seu par, a folga do conjunto permanece constante após milhares de quilômetros porque há a compensação automática da folga entre os dentes das engrenagens. 

A engrenagem bipartida é considerada uma engrenagem antifolga, esse recurso assegura baixo ruído e não emite trepidação. 

Atenção: folgas nos rolamentos do balanceiro podem ocasionar ruídos característicos de defeitos no balanceiro. No geral os balanceiros podem ser apoiados em rolamentos convencionais ou bronzinas.  

Desalinhamento do virabrequim como causa de vibração do motor 

As oscilações provocadas pelo empenamento do virabrequim são responsáveis pela vibração do motor. 

Para o empenamento do virabrequim, há uma série de causas: 

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

  • Transporte ou armazenamento inadequados da peça;   

  • Falha no processo de troca da biela ou rolamentos do virabrequim; 

  • Procedimento inadequado de remoção do volante do motor; 

  • Defeitos na carcaça do motor; 

  • Falha no processo de instalação do virabrequim na carcaça do motor. 

O diagnóstico definido pelos fabricantes de motocicletas é a verificação do empenamento do eixo. (Fig.9) 

Fig. 9 - Diagnóstico de empeno virabrequim, relógio comparador

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 nos quais o reparador altera o volume do motor (cilindrada), motocicletas de 125cc passam a ter um volume de até 200 cc. Nessa condição ocorrerá aumento na vibração do motor. 

Outras causas de vibrações na motocicleta 

Sinais de fadiga de chassi indicados por trincas são evidências de vibração 

e podem ter uma das seguintes causas: 

  • Motor solto no quadro; 

  • Rolamentos do virabrequim com folga; 

  • Coluna de direção e quadro elástico soltos; 

  • Conjunto de escapamentos soltos; 

  • Protetor de motor solto; 

  • Suporte de carenagens solto; 

  • Transporte de carga excessivamente pesadas. 

Sinais de anomalias na motocicleta ocasionadas pela vibração 

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

  • Parafusos soltam-se constantemente; 

  • Luz da lanterna queimando frequentemente; 

  • Ruído excessivo no motor; 

  • Quebra de escapamento ; 

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

Comentários