Se você estiver olhando para uma poça de óleo no chão da oficina, você pode dizer que é o virabrequim selar ou junta do cárter. Ou talvez seja uma das juntas que faz com que você continue adicionando líquido de arrefecimento ao reservatório. Com razão, toda junta ou vedação é importante, mas o primeiro problema pode muito bem ser os anéis do pistão, especialmente os de compressão. Você pode comprar mais um litro de óleo ou líquido de arrefecimento em uma loja de peças local, mas não pode comprar recipientes de compressão de reposição.
Quantos quilômetros seus anéis têm? A maioria dos proprietários/operadores sabe informar o número de quilômetros ou horas de uso de seus caminhões ou equipamentos. Eles provavelmente podem fazer o mesmo com os pneus, óleo e outras peças de reposição. Por exemplo, um motor Caterpillar C15 com curso de 6.8" rodando a 1500 RPM e viajando a 65 MPH por uma hora obviamente percorreu 65 milhas. Mas os anéis de pistão percorreram as paredes do cilindro um pouco mais de 19 milhas em incrementos de menos de 7". E mudaram de direção 180,000 vezes (duas vezes para cada rotação completa do
motor). Eles desempenham uma tarefa bastante exigente!
Os anéis de pistão, como muitos outros componentes do motor, evoluíram ao longo dos anos, mas sua funcionalidade permanece essencialmente inalterada. A maioria dos motores diesel de alta resistência utiliza pistões de três anéis. O anel de compressão superior é responsável por vedar aproximadamente 90% da compressão no cilindro. Ele funciona nos ambientes mais severos, sendo submetido às mais altas cargas térmicas e mecânicas. Os anéis intermediários têm dupla função. Sua função principal é controlar o óleo, mas contribuem para vedar a compressão. O anel de óleo é o guardião da lubrificação. Ele raspa o excesso de óleo da parede do cilindro, deixando a quantidade necessária de óleo na superfície para manter uma película protetora.
Os anéis são projetados principalmente para vedar a compressão e controlar o consumo de óleo, mas também transferem aproximadamente 70% do calor gerado pela combustão do pistão para as paredes do cilindro, para ser absorvido pelo sistema de arrefecimento. Alguns motores possuem tubos de arrefecimento do pistão (jatos) que borrifam óleo sob a parte inferior dos pistões para ajudar a resfriá-los.
Os dois designs básicos de anéis são keystone ou retangulares. Os anéis keystone têm lados cônicos. Durante a operação, este design cria um efeito de cunha, permitindo que o anel se expanda e retraia na região anular do pistão. Isso ajuda a reduzir o desgaste e a aderência do anel. Os anéis retangulares têm um perfil retangular simples projetado para manter 
pressão constante na parede do cilindro. Este projeto tem suas vantagens, mas pode ser mais propenso a aderência ou desgaste.
Os designs dos anéis também podem incorporar entalhes ou chanfros nos cantos internos ou externos. Usinar as bordas internas superiores ou externas inferiores do anel cria uma torção positiva. Fazer o oposto, usinando as bordas internas inferiores ou externas superiores, causará uma torção negativa no anel durante a operação.
Uma característica mais sutil e difícil de ver são os vários designs da face do anel. A face do anel é a borda externa do anel que entra em contato com a parede do cilindro.
Os pistões não se movem perfeitamente em linha reta dentro dos cilindros. As forças operacionais e as folgas permitem que eles oscilem de um lado para o outro e, como mostrado nas ilustrações desta página, os anéis não permanecem nas mesmas posições. Eles giram e se movem nas ranhuras dos anéis do pistão. Para compensar isso, a engenharia e a geometria envolvidas no projeto dos componentes do cilindro (camisas, pistões e anéis) são muito mais detalhadas do que as apresentadas neste breve artigo.
Além dos projetos básicos, existem diversos materiais, revestimentos e processos de fabricação utilizados em motores a diesel. Não existe uma solução única para todos os casos. Os pistões, camisas e anéis devem trabalhar em conjunto para vedar a compressão no cilindro, controlar o consumo de óleo e transferir calor. O perfil da face, as folgas, os entalhes, os materiais, os revestimentos, os graus de ângulo e o acabamento das paredes do cilindro (afiação) funcionam em conjunto para manter uma vedação positiva da compressão e controlar o consumo de óleo. Após o procedimento inicial de amaciamento, que é crítico em um motor recém-reconstruído, é essencial um programa de manutenção contínua para garantir uma boa vida útil desses componentes. Você já deve ter ouvido os termos que definem um motor:
Essas reclamações geralmente se devem a anéis, pistões e paredes do cilindro danificados. Respirar ar sujo, usar óleo sujo e acumular depósitos de carbono são terríveis para essas peças. Detritos presos podem ser extremamente abrasivos.
Os anéis de pistão são vedações metálicas projetadas para executar tarefas importantes: vedar a compressão e controlar o consumo de óleo.
Dependendo da aplicação e do motor, impedir que a junta do cárter com vazamento continue a deixar uma poça de óleo é relativamente barato — cerca de três horas de mão de obra e algumas peças. Substituir o retentor traseiro do virabrequim é mais caro, cerca de 14 horas de mão de obra, o custo do retentor e alguns outros itens. Substituir os anéis é mais trabalhoso, exigindo cerca de 40 horas de mão de obra. Dependendo do dano, pode custar milhares de dólares em peças. O cuidado que você tem com os anéis determinará quantos quilômetros ou horas eles durarão. A manutenção de rotina regular pode prolongar significativamente a vida útil não apenas dos anéis, mas também de outros componentes críticos do motor.■
Steve Scott ingressou no departamento de serviços da lPD Em 1982, trabalhou com peças, serviços e vendas para uma variedade de equipamentos, motores a diesel e gás natural. Desde 2004, é diretor de desenvolvimento de produtos e suporte técnico da IPD. Para mais informações, envie um e-mail para sscott@ipdparts.com.
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