Veio de Equilibragem

Um veio de equilibragem é um veio contrapesado, acionado pelo próprio motor e montado no seu interior, com o objetivo específico de contrariar as vibrações que a respetiva arquitetura produz por natureza. Existe porque certas disposições de cilindros, com destaque para o quatro cilindros em linha, geram durante o funcionamento forças que a cambota e os respetivos contrapesos não conseguem, por si só, anular. Deixadas sem controlo, estas forças chegariam ao habitáculo sob a forma de um zumbido incómodo, pelo que o veio de equilibragem é acrescentado para suavizar o funcionamento do motor e o aproximar do refinamento das arquiteturas equilibradas por natureza.

A vibração que combate é o desequilíbrio secundário de um motor de quatro cilindros. À medida que os pistões sobem e descem, não se movem segundo um movimento harmónico perfeito, porque a biela oscila num ângulo, o que faz com que os pistões acelerem um pouco mais depressa junto do ponto morto superior do que junto do inferior. O efeito resultante é uma força de agitação vertical que ocorre ao dobro da velocidade do motor e que não pode ser eliminada pelos contrapesos da cambota. A solução clássica, aperfeiçoada pela Mitsubishi nos anos 70 a partir de uma patente anterior da Lanchester, consiste num par de veios de equilibragem a girar ao dobro da rotação da cambota em sentidos opostos, com os contrapesos excêntricos sincronizados de modo a que as componentes verticais da força se somem para contrariar o desequilíbrio enquanto as componentes horizontais se anulam mutuamente.

O acionamento e a sincronização são determinantes. O veio, ou o par de veios, é movido pela cambota através de engrenagens, de uma corrente ou de uma correia dentada, e tem de girar a um múltiplo preciso da rotação do motor e numa posição angular exatamente correta em relação aos pistões. Se a sincronização estiver, ainda que ligeiramente, desfasada, o veio acrescentará vibração em vez de a suprimir. Os lóbulos contrapesados são habitualmente alojados na parte inferior do cárter, muitas vezes parcialmente imersos junto do óleo, e a sua massa e excentricidade são calculadas para igualar a magnitude da força que devem anular.

Os veios de equilibragem encontram-se com mais frequência em motores de quatro cilindros de maior dimensão, em que as forças secundárias aumentam com o diâmetro e o curso, e em alguns motores V6, em que uma disposição de ignição irregular cria um binário de oscilação que um único veio de equilibragem consegue domar. Os quatro cilindros mais pequenos por vezes prescindem deles para poupar custo, peso e atrito, aceitando um pouco mais de vibração em troca. Em contrapartida, as arquiteturas equilibradas por natureza, como o seis em linha, o seis horizontal e muitos V12, não têm desequilíbrio primário ou secundário significativo e, por isso, dispensam totalmente qualquer veio de equilibragem.

Na prática, um veio de equilibragem é um componente discreto e de manutenção ligeira, mas não é gratuito. Absorve uma pequena parcela de potência através do atrito e da inércia de girar a alta rotação e, nas soluções acionadas por correia ou corrente, o seu acionamento deve ser objeto de manutenção como qualquer outro componente da distribuição. Alguns motores sofreram desgaste prematuro nos casquilhos ou na corrente do veio de equilibragem, o que pode dar origem a problemas de pressão de óleo se for descurado. O componente representa, assim, um compromisso de engenharia: uma adição deliberada de massa e de complexidade, aceite porque o ganho em suavidade obtido a partir de uma arquitetura, de resto económica, é considerado compensador.