Substituindo a correia dentada do motor 1.6, 4 cilindros, 16 válvulas e Flex do Gol Rallye 2015

A família de motores EA211 passou a equipar a 6ª geração do Gol em 2015 na versão Rallye. O impacto dessa chegada foi muito positivo, pois ficou perceptível o ganho desse motor em relação ao desempenho do motor 1.6 de 8 válvulas, que até então era a opção de oferta para o veículo.

O motor EA211 1.6, 4 cilindros, 16 válvulas e Flex segue o conceito Downsizing, que consiste em motores menores e de baixas cilindradas, porém com uma enorme entrega de torque e potência. Por conta de todas as tecnologias empregadas na fabricação desse motor, ele é capaz de produzir:

·       Torque: 158 Nm na gasolina e 168 Nm no etanol;

·       Potência: 110 CV na gasolina e 120 CV no etanol.

Motor EA211, 1.6, 4 cilindros, 16 válvulas e Flex

Características construtivas

Assim como todos os motores da família EA211, o motor 1.6 de 16 válvulas traz muita tecnologia, o que proporciona inúmeras vantagens em sua utilização. Os principais detalhes de sua construção são:

Bloco do motor – construído em liga de alumínio. Suas principais vantagens são uma melhor troca térmica e considerável redução de peso em relação ao bloco de motor construído em ferro fundido.

Árvore de manivelas – para que esse motor possa entregar consideráveis valores de torque e potência, a árvore de manivelas é forjada e tem alívio de peso (foi retirada uma quantidade de massa metálica de todos os moentes).

Cabeçote – possui o coletor de escapamento integrado e banhado pelo líquido de arrefecimento. Com essa característica de construção, as vantagens obtidas foram a diminuição de peso e o melhor controle da temperatura dos gases de escape, sendo que na fase fria do motor o calor produzido por esses gases contribui para o aquecimento do motor até atingir a temperatura de trabalho. Já com o motor devidamente aquecido, o líquido de arrefecimento refrigera os gases de escape, diminuindo a emissão de poluentes.

Duplo circuito do sistema de arrefecimento – as temperaturas de trabalho do cabeçote e do bloco do motor são diferentes. O bloco necessita trabalhar em uma temperatura mais elevada para que haja diminuição de atrito e, com isso, haja ganhos de eficiência energética. Já para o bom funcionamento do cabeçote, a temperatura deve ser muito menor do que a do bloco do motor. Por conta disso, o sistema de arrefecimento dispõe de duas válvulas termostáticas, uma que abre para liberar o líquido de arrefecimento do cabeçote e outra para o líquido de arrefecimento do bloco do motor. Os inícios de abertura das válvulas termostáticas acontecem nas seguintes temperaturas:

·       Do cabeçote à 80°C

·       Do bloco à 95°C

Apesar de as temperaturas de trabalho serem distintas, o líquido de arrefecimento é exatamente o mesmo e circula por todos os pontos dos dois circuitos de arrefecimento.

LEGENDA: Na ilustração podemos visualizar o módulo de bomba d’água em vista explodida, no qual localizamos a válvula termostática 2, que controla a temperatura do líquido de arrefecimento para o bloco do motor, e a válvula termostática 1, que controla a temperatura do líquido de arrefecimento que circula no cabeçote.

Comando de válvulas – possui construção modular, na qual os eixos de comando das válvulas de escapamento e de admissão não se separam da tampa de válvula. Além disso, esse comando não possui mancais, mas roletes entre os eixos e a tampa com o intuito de diminuir o atrito e, consequentemente, aumentar a eficiência energética do motor.

Sistema de variação de abertura e fechamento das válvulas de admissão – para otimizar o enchimento do cilindro, o comando de válvulas de admissão possui um variador do tipo aleta no interior da engrenagem, o qual é alimentado por óleo lubrificante por meio de um solenoide (controlado pela unidade de controle do motor) e é capaz de variar o tempo de abertura e fechamento das válvulas de admissão em 42 graus em relação à árvore de manivelas. A maior vantagem desse sistema de variador de abertura e fechamento das válvulas é proporcionar um enorme ganho de torque do motor já em baixas rotações.

Cárter em duas partes – a parte superior é construída em alumínio e é considerada parte estrutural do motor. O filtro de óleo é instalado nessa parte do cárter. Já a parte inferior é de aço para que seja mais resistente a choques contra pedras ou outros objetos existentes nas vias.

O sincronismo

Como todos os motores de quatro cilindros que conhecemos, esse motor possui cilindros gêmeos. Ou seja, os cilindros se movimentam em pares, com o 1º e o 4º se deslocando no sentido contrário dos cilindros 2º e 3º. Para realizar os trabalhos de sincronismo do motor, você deve posicionar os cilindros 1º e 4º em PMS (Ponto Morto Superior).

Correia dentada

O layout (desenho proporcionado pelo posicionamento da correia passando pelas engrenagens e polias) da correia dentada do motor EA211, 4 cilindros, 1.6 e 16 válvulas é bastante simples, pois somente liga as engrenagens dos comandos de válvulas à árvore de manivelas e passa pelo tensor para que a correia dentada possa ser ajustada. Vale ressaltar que, para os casos de remoção dessa correia e do seu reaproveitamento (sem ser substituída), deve ser marcada a sua posição de trabalho. Se a correia for montada de volta na posição contrária à de trabalho, a probabilidade de quebra dessa correia é aumentada consideravelmente, pelo fato de já ter sido submetida a um assentamento durante todos os momentos de funcionamento anteriores à desmontagem.

Analisando a figura, podemos identificar a simplicidade do layout da correia dentada. Ela recebe a movimentação do motor por meio da engrenagem da árvore de manivelas (15) e a transfere para as engrenagens (5 e 6) dos comandos de válvulas. Pelo seu dorso, a correia dentada é apoiada pela polia livre (13) e é ajustada pelo tensor (3).

Os procedimentos de desmontagem da correia dentada

Para que a correia dentada possa ser utilizada por milhares de quilômetros sem a necessidade de substituição, ela é protegida por coberturas plásticas e metálicas. Por isso, recomenda-se que em todos os serviços de manutenção preventiva você remova a cobertura superior de proteção da correia dentada e faça uma verificação visual em toda a sua extensão.

Coberturas dos eixos do comando de válvulas

As coberturas das partes traseiras dos eixos dos comandos de admissão e de escape também devem ser retiradas. Isso é necessário para que seja possível a instalação da ferramenta T10477, a qual trava os comandos de válvulas, mantendo-os posicionados para a remoção e a instalação da correia dentada.

Para a remoção da correia dentada

Antes de remover a correia dentada, é necessário colocar o motor na posição de sincronismo. Isso significa que os pistões 1º e 4º deverão ser posicionados em PMS (Ponto Morto Superior). Para isso, execute estes passos:

1- Remova a vela de ignição do 1º cilindro e introduza no lugar uma chave de fenda ou Philips (de comprimento aproximado de 250 mm).

Para certificar-se sobre a definição do PMS, encontre inicialmente o PMI (Ponto Morto Inferior) e, depois, gire o motor até que a chave de fenda se desloque 35 mm para cima, encontrando o PMS desse pistão.

2- Verifique se a marca de referência da engrenagem da árvore de manivelas encontra-se no topo dela.

3- Remova o bujão lateral do motor (cabeça sextavada 18 mm). No lugar, introduza o pino posicionador da árvore de manivelas T10340. Esse pino irá encostar em um dos contrapesos da árvore de manivelas, impedindo que este gire no sentido horário.

O pino posicionador deverá ser aparafusado totalmente até que esteja faceado ao bloco. Dessa forma, estará garantida a imobilização da árvore de manivelas.

4- Instale a ferramenta T10477 para travar os eixos do comando de válvulas. Essa ferramenta só deverá ser removida depois que a correia dentada (peça nova ou a mesma do motor) tiver sido reinstalada. Para que essa ferramenta se encaixe nos eixos, será necessário pressionar a correia dentada exatamente no meio das duas engrenagens dos comandos de válvulas, de modo que os dois eixos de comando de válvulas se movimentem e que se permita o encaixe da ferramenta. Para efetuar essa pressão na correia dentada entre as duas engrenagens existe a ferramenta T10487, a qual possui um dispositivo plástico que se encaixa na correia dentada e uma manopla que permite a ação de tensionar. Caso não tenha essa ferramenta, ela pode ser substituída por outra que sirva para pressionar a correia sem danificá-la.

A figura ilustra a ferramenta T10477, a qual deve ser introduzida na parte traseira do módulo de comando de válvulas, bloqueando os eixos dos comandos das válvulas de admissão e de escape.

5- Solte a engrenagem do comando de válvulas de escape. Para isso você terá que imobilizar a engrenagem com a ferramenta de alavanca T10172 e soltar o parafuso com a chave estriada M12. Isso é necessário porque essa engrenagem não possui chavetas e trabalha sob o princípio de “polia louca”. Por conta disso, ela terá de permanecer solta até a reinstalação da correia dentada para um perfeito posicionamento desta correia.

6- Solte a engrenagem do comando de válvulas de admissão. Esse comando possui mecanismo de variação do ângulo de abertura e fechamento instalado no interior da engrenagem. Por isso, primeiramente você tem de remover o bujão de fechamento do mecanismo para então obter acesso ao parafuso de fixação da engrenagem. A partir desse ponto, a soltura da engrenagem é feita imobilizando a engrenagem do comando de admissão com a ferramenta de alavanca T10172, juntamente com o adaptador T10554. Vale lembrar que essa engrenagem também trabalha sob o princípio de “polia louca”.

Para imobilizar a engrenagem do comando de válvulas de admissão é necessário instalar o adaptador T10554 na alavanca T10172, pois assim é possível encaixar o conjunto de ferramentas à engrenagem sem danificá-la e soltar o parafuso (1) com o uso da chave estriada M12.

7-Com todas as árvores de manivela e dos comandos de válvulas imobilizados, solte o parafuso do tensor da correia dentada para afrouxá-la. O acesso a esse tensor se dá pela parte interna da proteção metálica da correia, por isso, para a soltura do parafuso você deverá utilizar as ferramentas T10499 (para a movimentação do corpo do tensor) e T10500 (para efetivamente soltar o parafuso de 13 mm).

Os trabalhos que demandam a remoção da correia dentada

Alguns reparos exigem entre os seus procedimentos a remoção da correia dentada. São eles:

·       Remoção do cabeçote;

·       Remoção do módulo de comando de válvulas;

·       Substituição do mecanismo de variação do ângulo de abertura e fechamento das válvulas de admissão;

·       Troca preventiva de correia dentada e do tensor.

Com exceção da troca preventiva, nos outros reparos a correia dentada e o tensor podem ser reaproveitados. Mas, para isso, alguns cuidados devem ser tomados:

1º à Marcar a posição de trabalho da correia dentada antes de removê-la.

2º à Realizar uma verificação visual nessa correia para certificar-se de seu bom estado.

3 à Verificar as condições de funcionamento do tensor.

4 à Impedir que pessoas manuseiem a correia dentada, pois esta não pode sofrer dobraduras em sua extensão, o que causaria danos e diminuição de sua vida útil.

5 à Guardar ambas as peças em local limpo, longe de materiais particulados e fluidos.

Vale lembrar que, quando há esse tipo de remoção de peças, a melhor medida a ser tomada é substituí-las, pois isso diminui consideravelmente o risco de uma quebra prematura no sistema de sincronismo do motor.

Os trabalhos de montagem da correia dentada e do tensor

Considerando que as ferramentas de imobilização das árvores foram mantidas instaladas, efetue primeiramente a substituição dos parafusos de fixação das engrenagens dos comandos de válvulas. Porém, nesse momento você deve somente encostar esses parafusos de forma que as engrenagens possam girar livremente. Depois, faça a reinstalação do tensor, também somente encostando seu parafuso de fixação. Por fim, coloque a correia dentada, ficando atento para que a árvore de manivelas não se movimente nem sequer um milímetro. Essa atenção é necessária porque a ferramenta T10340, que é o pino de apoio da árvore de manivelas, serve somente para impedir que esta se movimente no sentido horário, mas permite o movimento no sentido contrário.

Ajustando a tensão da correia dentada pelo tensor à Com a correia dentada posicionada, é hora de ajustar o tensor. Para isso são necessárias as ferramentas T10499, para a movimentação do mecanismo de ajuste do tensor, e a T10500, para ser encaixada em um torquímetro e efetuar o aperto do parafuso desse tensor.

Coloque as ferramentas no tensor e efetue o procedimento de ajuste da tensão da correia dentada da seguinte forma:

1- Gire o mecanismo de ajuste 2 do tensor com o uso da ferramenta T10499, no sentido horário, até que a lingueta de marcação 3 ultrapasse o entalhe de posicionamento em cerca de 10 mm.

2- Em seguida, retorne o mecanismo até que a lingueta fique alinhada com o entalhe de posicionamento.

3- Aperte o parafuso 1 de fixação do tensor com o uso do conjunto T10500 e o torquímetro, aplicando um torque de 16 Nm. É fato que o torque ideal para esse parafuso é de 25 Nm, porém, combinando essas duas ferramentas, o torque aplicado no torquímetro é ampliado por causa do comprimento da T10500, que prolonga a ação do torquímetro em 190 mm.

Reapertando as engrenagens dos comandos de válvulas à Essas engrenagens não devem ser remontadas com os seus parafusos usados, ou seja, eles terão de ser substituídos por parafusos novos, que devem ser submetidos a torques de aperto. Faça da seguinte forma:

- Na engrenagem do comando de escape, utilize a ferramenta de alavanca T10172 para imobilizá-la e aperte o seu parafuso aplicando um torque de 50 Nm mais 90° de torque angular.

- Já para apertar a engrenagem do comando de admissão você tem de usar as ferramentas T10172 e T10554 em conjunto para imobilizar a engrenagem e, depois, aplicar um torque de 50 Nm mais um torque angular de 135°. Então, reinstale o bujão de fechamento do mecanismo de variação dos ângulos e fechamento das válvulas de admissão, aplicando um torque de 20 Nm.

Os parafusos de fixação 1 e 2 das engrenagens dos comandos de válvulas devem ser substituídos sempre após serem removidos.

Retirada das ferramentas de sincronismo

Com a correia dentada já instalada e as engrenagens devidamente fixadas, você já pode retirar as ferramentas de sincronismo. Inicie removendo o pino de apoio T10340 e reinstalando o bujão lateral do motor. Em seguida, remova a ferramenta de bloqueio dos eixos dos comandos de válvulas T10477.

Capítulo 2

Conferindo o sincronismo

Sempre que for desmontado e montado o sincronismo do motor EA211 de 4 cilindros, 1.6 e 16 válvulas, convém que seja conferido se os trabalhos foram realizados corretamente. Esse motor trabalha sob o princípio 2 por 1 a relação entre árvore de manivelas e comandos de válvulas. Com isso, ao término da montagem você deve fazer a conferência da seguinte forma:

- Remova todas as ferramentas do sincronismo.

- Dê duas voltas no motor, respeitando o sentido de giro do motor em funcionamento. Nesse momento, não é permitido movimento algum do motor no sentido contrário ao de funcionamento, pois o sistema de compensação do tensor atuaria e interferiria na sua conferência.

- Ao final das duas voltas, introduza as ferramentas T10340 (pino de apoio da árvore de manivelas) e T10477 (imobilizador dos eixos dos comandos de válvulas). A confirmação de que está tudo em ordem é feita se for identificado o perfeito encaixe da T10477. Porém, essa ferramenta oferece dificuldade para ser introduzida. Nesse momento, você deve pressionar a correia dentada na parte superior ao centro entre as duas engrenagens do comando de válvulas com a ferramenta T10487.

Enquanto pressiona a correia dentada conforme a figura, force também a entrada da ferramenta de bloqueio do comando T10477. Caso ela não se encaixe, você terá de refazer os procedimentos de sincronismo.

Correia dentada da bomba d’água

O acionamento da bomba d’água do sistema de arrefecimento é feito por meio de uma correia dentada, instalada no módulo de bomba d’água e conectado ao comando de válvulas de escape por meio de uma engrenagem dedicada a esse trabalho. Ou seja, essa minicorreia dentada tem a função de captar o movimento de rotação do eixo do comando de válvulas de escape e transferi-lo para a bomba d’água. A troca preventiva dessa correia está prevista sempre que for substituída a correia dentada do sincronismo do motor.

Bloquear os eixos dos comandos de válvulas sem a remoção da correia dentada da bomba d’água

Para os trabalhos de sincronismo do motor não há necessidade de remover a correia dentada nem a engrenagem dessa correia, a qual está alojada no eixo de comando de válvulas do escape. Isso porque a ferramenta de bloqueio dos eixos dos comandos de válvulas T10477 foi desenvolvida de modo a permitir a sua instalação sem a necessidade de desmontagem dessas peças.

A figura ilustra a ferramenta T10477 já instalada na parte traseira do módulo de comando de válvulas, imobilizando as árvores dos comandos. Para essa intervenção, basta remover as coberturas para o acesso aos eixos, sem a necessidade de remover a engrenagem ou a correia da bomba d’água.

Procedimentos de substituição da correia dentada da bomba d’água

Considerando que a cobertura de proteção da correia dentada e da engrenagem já tenha sido removida, inicie os trabalhos de remoção da correia dentada da bomba d’água; para isso, você terá de afrouxar os parafusos do módulo de bomba d’água. É provável que uma pequena parte do líquido de arrefecimento vaze para fora do motor. Porém, não há necessidade de remover completamente esse módulo. Basta deixá-lo solto para que se movimente e seja possível diminuir a tensão dessa correia para a sua retirada.

Instalando a correia dentada da bomba d’água

A colocação dessa correia dentada é bem simples, basta posicioná-la na engrenagem da bomba e na engrenagem instalada no eixo do comando de válvulas de escape. Você precisará da ajuda de outro técnico, pois, enquanto um gira o módulo e consequentemente tensiona a correia da bomba d’água, o outro efetua o aperto de todos os parafusos desse módulo.

Utilize uma chave “Torx 30” para o aperto dos parafusos deste módulo, aplicando um torque de 12 Nm.

Reabastecendo o sistema de arrefecimento

Complete o nível de líquido de arrefecimento com o intuito de repor a pequena quantidade que, possivelmente, foi perdida no momento da soltura do módulo de bomba d’água. Caso haja necessidade, faça também o procedimento de retirada de ar do sistema.