As características dos danos por cavitação na camisa do cilindro se manifestam na forma de orifícios profundos localizados. Na maioria dos casos, a superfície danificada é limpa, livre de depósitos de produtos de corrosão, e aparece em um dos lados da superfície de pressão da camisa. Com o desenvolvimento dos motores a diesel na direção de ajustes e reforços, a cavitação tornou-se um problema cada vez mais sério.
A cavitação danifica o bloco do motor e a camisa do cilindro, causando rachaduras e até furos, permitindo a entrada de água de arrefecimento e óleo no cilindro, o que reduz significativamente a vida útil e a confiabilidade do motor diesel. Para prevenir a cavitação, os métodos comumente utilizados são: reduzir a folga entre o cilindro e o pistão, diminuindo assim a vibração da camisa do cilindro; adotar uma saia de pistão mais longa; aumentar a vazão da água de arrefecimento, melhorando a direção do fluxo e a estrutura do sistema de arrefecimento; aumentar a rigidez de suporte da camisa do cilindro; e aprimorar o material e o processo de fabricação da camisa do cilindro para aumentar sua resistência à cavitação.
A principal causa da cavitação é a vibração da camisa do cilindro. Quando o pistão atinge o ponto morto superior (PMS), a direção da pressão lateral se inverte, fazendo com que o pistão oscile de um lado para o outro da camisa do cilindro, dando origem ao fenômeno de oscilação do pistão. Devido à folga térmica entre o pistão e a camisa do cilindro, a oscilação do pistão gera um impacto. Esse impacto causa uma forte vibração na camisa do cilindro.
Quando a parede da camisa do cilindro vibra, ocorrem alternâncias de estiramento e compressão na câmara de água, resultando em alta pressão local e bolhas de vácuo na água próxima à parede externa. Sob a ação do alto vácuo, a água de resfriamento evapora, formando bolhas, e algumas dessas bolhas de vácuo se formam nos minúsculos orifícios da parede externa da camisa do cilindro, ou são comprimidas para dentro desses orifícios pela ação da vibração. Quando uma bolha de vácuo ou bolha de vácuo se rompe devido ao impacto da alta pressão, uma onda de choque é gerada próxima à zona de ruptura, podendo atingir dezenas de atmosferas e impactar a parede externa do cilindro. Assim, impactos repetidos e frequentes danificam rapidamente a superfície da camisa do cilindro.
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Data da publicação: 24/03/2025