Quais são as causas mais comuns de desgaste prematuro ou quebra de correias dentadas

O correia dentada automotiva é um componente crítico do trem de válvulas do motor. Sua falha inesperada geralmente leva a danos catastróficos no motor. O desgaste prematuro ou a quebra da correia dentada não é acidental, mas sim o resultado de uma combinação de problemas técnicos específicos, erros de instalação ou fatores ambientais.

Erros técnicos de instalação e tensão

Erros de instalação são a principal causa de falha prematura de correias novas ou relativamente novas.

1. Tensão incorreta:

O life of a timing belt is extremely sensitive to its tension.

Tensão excessiva: Uma tensão excessiva e sustentada é aplicada ao cordão de tração dentro da correia. Isto acelera a fadiga do cabo e pode causar redução da largura da correia e aumento do desgaste das bordas. Ao mesmo tempo, o excesso de tensão pode colocar cargas radiais excessivas nos rolamentos do tensor e da polia intermediária, levando à falha prematura do rolamento.

Subtensão: Isso pode fazer com que a correia fique frouxa durante a operação, especialmente durante mudanças repentinas de velocidade do motor, o que pode fazer com que a correia chicoteie ou vibre. Uma correia frouxa pode facilmente causar salto de dentes e, em casos graves, os dentes da correia podem se separar da polia, causando perda de sincronização.

2. Manuseio inadequado:

O manuseio inadequado da correia durante a instalação pode causar danos internos.

Crimpagem/Torção: Dobrar ou torcer a correia com força, especialmente durante o manuseio ou instalação em uma polia, pode causar deformação permanente do cabo de tensão, criando pontos de concentração de tensão. Esses defeitos ocultos podem evoluir rapidamente para rachaduras e fraturas durante a operação do motor.

Danos por alavancagem: Usar uma chave de fenda ou alavanca para forçar a correia na polia pode danificar diretamente os dentes ou bordas da correia, podendo levar ao cisalhamento dos dentes.

Contaminação e Ataque Químico

As correias dentadas são normalmente feitas de borracha sintética ou polímeros de alto desempenho, que apresentam resistência limitada a produtos químicos, especialmente óleo.

1. Contaminação de Óleo e Fluidos:

Vazamento de óleo do motor: Geralmente é causado por envelhecimento e falha do virabrequim ou do retentor de óleo do eixo de comando. O óleo do motor pode penetrar no composto de borracha da correia, causando inchaço, amolecimento e perda de resistência. Os dentes amolecidos da correia são suscetíveis à deformação e descascamento, acelerando o desgaste.

Vazamento de líquido refrigerante: O líquido refrigerante, especialmente o anticongelante contendo etilenoglicol, corrói o material da correia, acelerando o envelhecimento da correia e a formação de rachaduras. As fontes comuns de vazamento incluem falha na vedação da bomba d'água acionada pela correia dentada.

2. Detritos Externos:

Detritos da estrada, areia ou outros detritos externos podem entrar através de uma tampa de distribuição danificada ou instalada incorretamente e ficar alojados entre os dentes da correia e as ranhuras da polia, causando abrasão e tensão concentrada, levando ao cisalhamento dos dentes da correia.

Reação em cadeia de falhas de componentes associados

O reliability of the timing belt system depends on the coordinated operation of all components. Failure of any auxiliary component can immediately compromise the belt.

1. Falha no tensor ou na polia intermediária:

Apreensão do rolamento: O esgotamento da graxa ou danos à vedação do rolamento podem fazer com que o rolamento emperre. Isso faz com que a correia deslize na superfície da polia em vez de rolar, gerando um calor de fricção significativo que pode queimar ou desgastar rapidamente a correia, ou até mesmo quebrá-la.

Perda de amortecimento: A falha do mecanismo de amortecimento hidráulico ou mecânico no tensor automático impede que o tensor absorva eficazmente as vibrações transitórias do motor e as mudanças de carga, levando a graves flutuações de tensão da correia e fadiga acelerada.

2. Desalinhamento da polia:

Se o alinhamento axial de um virabrequim, eixo de comando ou polia intermediária estiver desalinhado, a correia irá esfregar continuamente contra a borda da polia ou tampa de distribuição durante a operação, causando desgaste e desgaste das bordas da correia, reduzindo finalmente a largura e a resistência da correia.

3. Falha na bomba de água:

Para bombas de água acionadas por uma correia dentada, a falha do rolamento do eixo ou o travamento do impulsor podem gerar uma resistência significativa, fazendo com que a correia experimente instantaneamente cargas de torque que excedem em muito sua capacidade projetada, levando à falha de tração da correia.

Degradação de materiais e envelhecimento térmico

Mesmo sem falha mecânica ou contaminação óbvia, o próprio material da correia tem uma vida útil limitada.

Rachaduras de ozônio: Durante a operação, o material de borracha reage com o ozônio no ar, especialmente em áreas onde a correia está sujeita a tensão e flexão, causando rachaduras finas (rachaduras finas) na superfície. Essas rachaduras se aprofundam e se expandem com o tempo.

Ormal Degradation: The constant high temperatures in the engine compartment, even at normal operating temperatures, can accelerate the chemical aging of the belt polymer, causing the belt to become hard and brittle, and degrading the elastomer properties. This hardening can make the belt more susceptible to breaking when subjected to shock loads.