As engrenagens da bomba de óleo são componentes de alta precisão, determinando a eficácia da bomba em fornecer óleo por todo o sistema. Essas engrenagens funcionam com base no princípio de deslocamento positivo, e sua rotação é responsável pelo movimento do fluido dentro da bomba. A geometria dos dentes da engrenagem e a precisão do engrenamento determinam, em conjunto, a eficiência volumétrica, os níveis de pulsação e a durabilidade da bomba de óleo.
Conteúdo
Como funciona a engrenagem da bomba de óleo?
Ação de engrenamento de engrenagens
A rotação da engrenagem motriz força a engrenagem intermediária a se contrapor. Essa ação de engrenamento estabelece o padrão de bombeamento que sustenta o movimento do fluido.
Desenho a óleo
Assim que os dentes das engrenagens se afastam e se separam no lado da sucção, espaços vazios se abrem e a pressão nesses espaços cai. Essa zona de baixa pressão puxa o óleo do cárter para os espaços abertos da câmara de engrenagens.
Arraste de Fluidos
Agora, o óleo fica confinado entre os flancos da engrenagem e a carcaça ao redor. Ele é transportado pela parte externa das engrenagens em direção à saída.
Entrega pressurizada
Na parte externa, as engrenagens engatam novamente e os espaços abertos encolhem, forçando o óleo retido em direção à porta de descarga. Dessa forma, o óleo é expelido pela porta de descarga em um volume controlado e medido a cada rotação.
Estabilização de Pressão
Para manter a lubrificação a jusante estável e evitar sobrecarga, uma válvula de alívio é incluída. Se a pressão subir muito, parte do óleo é enviada de volta para a entrada ou reservatório para proteger o sistema.
Tipos de engrenagens de bomba de óleo
Conjunto de engrenagens externas
Um conjunto de engrenagens externas consiste em duas engrenagens cortadas externamente que giram em direções opostas quando os dentes das engrenagens se engrenam. Essas engrenagens giram dentro de uma carcaça; uma engrenagem atua como engrenagem motriz e a outra como engrenagem intermediária. A bomba de óleo, que opera com essas engrenagens, é chamada de engrenagem externa da bomba de óleo.
As engrenagens externas da bomba de óleo são compostas principalmente por engrenagens supr. Essas engrenagens de design simples são normalmente utilizadas em aplicações com velocidades mais baixas, em torno de 600 rpm. Sua simplicidade as torna econômicas e confiáveis.
Desempenho das engrenagens da bomba de óleo externa
Engrenagens de bombas de óleo com maior número de dentes geralmente apresentam perdas por vazamento reduzidas e proporcionam um fluxo mais suave e consistente. Essas engrenagens são capazes de gerar altas pressões operacionais e são adequadas para o manuseio de óleos e outros fluidos viscosos.
Conjunto de engrenagens internas (Gerotor)
Um conjunto de engrenagens internas, ou gerotor, consiste em dois elementos: uma engrenagem interna menor (polia) e uma engrenagem externa maior (rotor) com dentes internos. A engrenagem interna é acionada por eixo e montada ligeiramente descentralizada dentro do rotor externo. À medida que gira, esse movimento excêntrico faz com que as engrenagens se engrenem e se desengrenem, criando cavidades de expansão no lado de entrada e cavidades de contração no lado de saída. Essas cavidades aspiram, transportam e descarregam o óleo, permitindo o bombeamento contínuo de deslocamento positivo.
Manuseio de fluidos versáteis
Uma engrenagem interna dentro de uma bomba de óleo pode lidar com uma ampla gama de fluidos. Por exemplo, ela pode lidar com produtos muito viscosos, como petróleo, e também transferir fluidos mais leves, como combustíveis ou óleos lubrificantes.
Vantagem Operacional
O design das engrenagens internas da bomba de óleo permite operação bidirecional, o que significa que podem bombear em qualquer direção. Por isso, são úteis para tarefas como encher e esvaziar recipientes com igual eficiência.
Materiais para fabricação de engrenagens de bombas de óleo
Aço
O aço é usado em engrenagens de bombas de óleo, que exigem alta resistência, resistência ao desgaste e durabilidade. Aços-liga tratados termicamente proporcionam longa vida útil sob alta pressão e velocidade.
Ferro fundido
As engrenagens da bomba de óleo são fabricadas em ferro fundido devido à sua boa usinabilidade, estabilidade térmica e amortecimento de vibrações. Essas engrenagens são adequadas para aplicações de carga moderada a um custo menor, enquanto são menos comumente utilizadas em bombas de óleo automotivas modernas.
Materiais para Metalurgia do Pó
Os fabricantes se aplicam materiais de metalurgia do pó na produção em massa de engrenagens com formatos complexos, ganhando eficiência de custos e qualidade consistente, enquanto o endurecimento da superfície aumenta ainda mais a resistência ao desgaste e à fadiga.
Aplicações de engrenagens de bombas de óleo
Motores automotivos
As engrenagens da bomba de óleo são usadas na lubrificação do motor para garantir que o óleo seja fornecido do cárter/cárter para rolamentos, eixos de comando e outras peças móveis. Também são utilizadas na transferência de óleo combustível, especialmente em sistemas onde a bomba precisa resistir ao desgaste e manter o fluxo quando a rotação do motor varia.
Motor a gasóleo
Em caminhões, ônibus e máquinas off-road, as engrenagens da bomba de óleo operam em regime contínuo, frequentemente sob altas cargas e temperaturas variáveis. Elas mantêm a lubrificação mesmo em condições de óleo de alta viscosidade.
Sistemas hidráulicos
Engrenagens de bombas de óleo também encontram aplicação nos circuitos hidráulicos de máquinas móveis e estacionárias, como escavadeiras, tratores agrícolas, elevadores e prensas. Nesse caso, as engrenagens de bombas de óleo fornecem potência hidráulica, gerando pressão e fluxo para atuadores.
Lubrificação Industrial
Em equipamentos industriais, incluindo máquinas, turbinas e caixas de engrenagens, as engrenagens da bomba de óleo circulam lubrificante para reduzir o atrito e dissipar o calor. Sua confiabilidade garante tempo de inatividade mínimo.
Engrenagem de bomba de óleo para metalurgia do pó
Engrenagens de bomba de óleo para metalurgia do pó são produzidos por meio de uma rota controlada de prensagem e sinterização. Pós à base de ferro, frequentemente ligados a cobre ou níquel, são misturados com lubrificantes para melhorar o fluxo e a compactação. A mistura é compactada em matrizes de precisão sob alta pressão para formar uma engrenagem verde com geometria precisa dos dentes. Esses compactos são então sinterizados em um forno contínuo sob atmosfera protetora, onde a difusão em estado sólido liga as partículas e desenvolve a resistência necessária.
Operações secundárias melhoram ainda mais o desempenho: o dimensionamento melhora a precisão dimensional, o endurecimento da superfície ou densificação da superfície aumenta a resistência ao desgaste e a impregnação de óleo fornece autolubrificação.
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