Comando de Válvulas: O Que É, Como Funciona e Tipos

O funcionamento de um motor de combustão interna depende da atuação sincronizada de diferentes componentes. Entre eles, a árvore de comando de válvulas desempenha um papel fundamental: controlar os momentos de abertura e fechamento das válvulas de admissão e escape, garantindo a troca adequada de gases nos cilindros.

Também conhecida como árvore de cames, essa peça influencia diretamente o desempenho, a eficiência da combustão e o funcionamento do conjunto mecânico. Para compreender sua importância, é necessário conhecer sua estrutura, seus princípios de funcionamento e as configurações mais utilizadas nos motores automotivos.

Qual é a função do comando de válvulas?

A árvore de comando de válvulas é responsável por determinar quando e por quanto tempo as válvulas de admissão e escape permanecem abertas, além de definir a amplitude de sua abertura, conforme o perfil dos ressaltos e o projeto do motor.

As válvulas de admissão, dependendo do sistema de alimentação, permitem a entrada de ar ou da mistura de ar e combustível nos cilindros. Já as válvulas de escape possibilitam a saída dos gases resultantes da combustão.

Esse processo precisa ocorrer em sincronia com o movimento dos pistões e com o funcionamento do virabrequim. Quando essa sincronização está correta, o motor consegue realizar adequadamente as etapas de admissão, compressão, expansão e escape.

Em contrapartida, falhas no sincronismo podem comprometer o desempenho, aumentar o consumo de combustível e provocar danos mecânicos. Em determinados motores, uma interferência entre válvulas e pistões pode causar avarias graves.

Como funciona a árvore de comando de válvulas?

A árvore de comando de válvulas é um eixo metálico que possui ressaltos, também chamados de cames. Durante a rotação do eixo, esses ressaltos atuam sobre os mecanismos de acionamento das válvulas, promovendo sua abertura.

O fechamento ocorre, na maioria dos motores convencionais, pela ação das molas das válvulas, que as retornam à posição fechada quando o mecanismo deixa de exercer força sobre elas. A árvore de comando é acionada pelo virabrequim por meio de um sistema de sincronização, que pode utilizar correia dentada, corrente ou engrenagens, conforme o projeto do motor.

Nos motores de quatro tempos, o comando de válvulas normalmente realiza uma volta para cada duas voltas do virabrequim. Isso assegura que as válvulas operem nos momentos certos de cada ciclo do motor.

O formato dos ressaltos, por sua vez, determina características como o tempo de abertura, a duração e o levantamento das válvulas. Esses parâmetros são definidos no desenvolvimento do motor para atender aos requisitos de desempenho, consumo, emissões e funcionamento em diferentes regimes de rotação.

Quais são os principais tipos de comando de válvulas?

A configuração da árvore de comando varia conforme a arquitetura do motor. Entre as disposições mais comuns estão o SOHC e o DOHC.

SOHC: comando simples no cabeçote

A sigla SOHC vem do inglês Single Overhead Camshaft e identifica os motores que utilizam uma única árvore de comando de válvulas no cabeçote de cada conjunto de cilindros. 

Nessa configuração, o eixo pode acionar as válvulas diretamente ou por meio de componentes intermediários, como balancins e tuchos, dependendo do projeto.

A utilização de um único comando pode contribuir para uma construção mecânica mais simples, com menor quantidade de componentes em comparação com determinadas configurações de duplo comando.

DOHC: duplo comando no cabeçote

DOHC (Double Overhead Camshaft) designa os motores que utilizam duas árvores de comando no cabeçote de cada conjunto de cilindros. Em uma configuração comum, uma árvore controla as válvulas de admissão, enquanto a outra controla as válvulas de escape. 

Essa disposição oferece maior liberdade para desenvolver o acionamento das válvulas e otimizar a troca de gases, especialmente em motores com quatro ou mais válvulas por cilindro.

Entretanto, a quantidade de comandos, isoladamente, não determina o desempenho do motor. Os resultados dependem do projeto como um todo, incluindo a geometria das válvulas, o sistema de alimentação, o controle eletrônico e as características de funcionamento do conjunto.

Por que o sincronismo é importante?

O sincronismo entre a árvore de comando e o virabrequim é essencial para que as válvulas abram e fechem nos momentos previstos pelo projeto do motor. Quando esse sincronismo é alterado, mesmo que por poucos graus, o enchimento dos cilindros e a expulsão dos gases podem ser prejudicados. Como consequência, podem ocorrer perda de potência, funcionamento irregular e aumento do consumo de combustível e das emissões.

Por isso, a manutenção do sistema de acionamento deve seguir as recomendações do fabricante do veículo, incluindo os intervalos de inspeção e substituição da correia dentada, quando aplicável, e a verificação dos componentes associados.

Também é importante utilizar lubrificantes que atendam às especificações exigidas pelo fabricante. A lubrificação adequada contribui para reduzir o atrito e o desgaste entre as superfícies móveis do motor, incluindo os componentes do mecanismo de acionamento das válvulas.

Como a lubrificação contribui para o funcionamento do motor?

A árvore de comando de válvulas e seus componentes de acionamento estão sujeitos a esforços mecânicos e atrito durante o funcionamento do motor. Por isso, a qualidade e a adequação do lubrificante são importantes para a proteção das superfícies em contato.

O óleo lubrificante forma uma película protetora entre os componentes móveis, contribuindo para reduzir o desgaste e auxiliar na dissipação de calor. Suas propriedades também ajudam a manter a limpeza interna do motor e a proteger as peças contra a corrosão.

A escolha do produto deve considerar a viscosidade e as especificações de desempenho indicadas pelo fabricante do veículo. A utilização de um lubrificante inadequado pode comprometer a proteção dos componentes e a durabilidade do conjunto mecânico. Para escolher o produto correto, consulte o manual do proprietário e verifique as recomendações aplicáveis ao seu motor.

A árvore de comando de válvulas é um componente essencial para o controle da admissão e do escape nos motores de combustão interna. Seu funcionamento depende da precisão dos ressaltos, da sincronização com o virabrequim e da atuação adequada dos componentes associados.

A manutenção preventiva e o uso de lubrificantes que atendam às especificações do fabricante são medidas importantes para preservar o funcionamento do motor e contribuir para sua durabilidade. Conhecer os sistemas que compõem o motor ajuda a compreender a importância da manutenção correta e da escolha de produtos adequados para cada aplicação.

Use lubrificantes compatíveis com as recomendações do veículo. Se estiver na dúvida de qual é o ideal para você, verifique nossa ferramenta gratuita de consulta de óleo, o LubConsult.