RECIPIENTE DE CARVÃO ATIVADO - Mahle.com

Os motores modernos de veículos
comerciais na categoria de trabalho
pesado, com cilindrada individual de
cerca de dois litros, desenvolvem pressões
máximas superiores a 220 bar (no
futuro, acima de 250 bar) na câmara
de combustão. Essa pressão representa
uma carga extrema para todos os
componentes internos do motor, como
pistões, anéis e – naturalmente – as válvulas.
Na tentativa de reduzir as emissões
de óxidos de nitrogênio (NO ) e X
material particulado fino, os fabricantes,
dependendo dos mercados-alvo e regulamentos
locais relativos à emissão de
poluentes, estão adotando uma diversidade
de medidas que afetam também
as especificações das válvulas.
Altos índices de recirculação de gás de
escapamento (EGR) e recirculação de gás
de escapamento esfriado, por exemplo, são
medidas comuns para reduzir as emissões
de óxidos de nitrogênio. O aumento da
relação ar-combustível é útil na obtenção
de emissões mais baixas de material particulado
fino. Índices mais baixos de blowby
(passagem de gases de combustão entre os
cilindros e pistões) e a separação melhorada
de óleo resultam em condições de operação
extremamente secas nas sedes de válvula,
as quais estão, portanto, sujeitas a cargas
mais elevadas sob a aspecto da tribologia.
Quando se utiliza sistemas de pós-tratamento
de gases de escapamento para reduzir
emissões de NO , as medidas relacionadas
X
ao motor resultam em temperaturas de combustão
elevadas e maior desgaste na sede
das válvulas de escapamento. Nos motores
em que a válvula de escapamento também
funciona como válvula do freio-motor, essa
dupla carga cria frequentemente um problema
de desgaste e durabilidade para os
componentes.
Altos índices de EGR e a utilização exclusiva
ou mistura de combustíveis alternativos
levam ao que se chama de “corrosão
intercristalina”, especialmente nas válvulas
de admissão. A corrosão pode ser neutralizada
com o uso de materiais especiais
para válvulas.
Novo desenvolvimento de válvulas para
veículos comerciais
A MAHLE tem diversas áreas de interesse
quando de trata do desenvolvimento de
novas válvulas para motores de veículos
comerciais: geometrias aperfeiçoadas de válvulas,
novos materiais de alto desempenho
e diversos tratamentos de superfície. Para
determinar a geometria de válvula mais vantajosa,
a MAHLE utiliza também o método
de elementos finitos (FEM). Devido à carga
térmico-mecânica conjunta da válvula, a
MAHLE interpreta os resultados das análises
FEM com uma ferramenta especial de visualização,
possibilitando detectar os pontos
fracos no projeto e, a partir daí, aperfeiçoar
esses pontos especificamente. Uma válvula
precisa atender muitos requisitos em parte
contraditórios. Isso significa que um novo
material é aprovado para produção em série
somente após pesquisa fundamental abrangente
– e a válvula feita desse material é
liberada somente após testes intensivos de
durabilidade em motor.
No âmbito de sua rede global de desenvolvimento,
a MAHLE desenvolve uma nova
geração de materiais para válvulas de admissão
e de escapamento de motores de veículos
comerciais. Além da excelente resistência
à corrosão e térmica, os materiais contêm
uma composição de liga mais baixa – principalmente
de níquel – do que o material
Nimonic 80A, comumente utilizado hoje em
dia, o qual contém 75 por cento de níquel.
A MAHLE estudou uma série de ligas com
teor de níquel variando entre 20 e 50 por
cento para as propriedades do seu material
e de sua produção.
Para assegurar resistência suficiente à corrosão,
as ligas precisam ser aprovadas, por
exemplo, em solução ácida em ebulição
SISTEMAS DE TREM DE VÁLVULAS
ou durante o teste de DLEPR (double loop
electro-chemical potentiodynamic reactivation/reativação
potencio-dinâmica eletroquímica
de circuito duplo). Os testes mecânicos
incluem, por exemplo, testes cíclicos de
dobramento a quente, ao longo de milhões
de ciclos de carga. Paralelamente, a MAHLE
está desenvolvendo métodos alternativos de
tratamento térmico para materiais de aço
austenítico convencional, com o objetivo de
melhorar ainda mais as propriedades de
resistência à corrosão. Com esse pacote
abrangente de tecnologia, a MAHLE estará
em condições de oferecer válvulas adequadas
de desempenho otimizado e eficazes em
termos de custo de motor de veículos comerciais,
para futuras gerações de motores.
A MAHLE fabrica válvulas de equipamento
original em Wölfersheim/Alemanha, Rafaela/
Argentina, Macheng/China e Krotoszyn/Polônia.
A fábrica de Volvera/Itália tem sua produção
voltada para o mercado de reposição.
Todas as fábricas cooperam estreitamente
com os especialistas em desenvolvimento de
produto, a fim de que seja obtida a máxima
eficiência e diminuídos os prazos de desenvolvimento.
Com as duas mais recentes
fábricas – Macheng, na China, e Rafaela, na
Argentina – a operação de válvulas da MAH-
LE está agora mais perto dos seus clientes
nos crescentes mercados internacionais do
sudeste asiático e da América do Sul.
Autores: Marcus Abele, Sergio Allasino
102,35 90,85 79,35 67,85 56,35 44,85 33,35 21,85 10,35
Unidade de medida em megapascal
(MPa) corresponde a um newton
por mm
Distribuição de tensões em uma válvula HD com
carga de pressão da câmara de combustão.
MAHLE Performance 13