Menos mícrons = motores mais ecológicos

Em esforços contínuos para melhorar a eficiência e reduzir a pegada de CO2 de seus motores movidos a combustível fóssil, os fabricantes de motores estão cortando mícrons das tolerâncias de componentes rotativos, como eixos de comando de válvulas e virabrequins.

“Ao longo dos anos, as tolerâncias dimensionais geométricas críticas para eixos de comando de válvulas e virabrequins foram significativamente reduzidas para melhorar a vida útil do motor, reduzir o consumo de combustível e diminuir as emissões”, afirma Addison D. Cole, CEO da Adcole Corporation. “Nos últimos 25 anos, as tolerâncias de circularidade dos virabrequins foram reduzidas de oito mícrons para três mícrons. Os carros ecológicos do futuro terão motores pequenos e de alto desempenho com emissões muito baixas. Como resultado, as tolerâncias de produção serão ainda mais rigorosas, o que deve levar à adoção da tecnologia Adcole pelos fabricantes de componentes de motores.”

Mais de 500 fabricantes de automóveis e fornecedores automotivos utilizam as salas de inspeção automatizadas da Adcole para o controle de qualidade de eixos de comando de válvulas e virabrequins. Fundada em 1957, a empresa tem instalações de fabricação em Massachusetts e na Flórida e escritórios em todo o mundo. Cerca de 60% dos negócios da empresa são provenientes de OEMs automotivos e fabricantes de equipamentos agrícolas e de construção, motores de popa e outros fabricantes de motores pequenos. Os 40% restantes dos negócios da Adcole são provenientes do setor de hardware aeroespacial.

“O equipamento da Adcole deu a seus clientes uma vantagem técnica em termos de precisão e compatibilidade com outros medidores da Adcole”, disse Cole em uma entrevista anterior à Automotive Industries. “Nossos clientes maiores usam os medidores da Adcole em seus laboratórios de desenvolvimento de trem de força, salas de fábrica ou no chão de fábrica. As empresas sabem que seus custos de produção são baixos, mas seus usuários finais recebem um produto de qualidade.”

A empresa tem mais de meio século de experiência no projeto e na fabricação de máquinas especializadas para medição de componentes de motores. Ela também fabrica sensores digitais de ângulo solar para satélites espaciais, principalmente para os setores aeroespaciais dos EUA, Europa e Japão. A lista de clientes da Adcole inclui General Motors, Ford, BMW, VW, Chrysler, Toyota, Fiat, Nissan, Renault, Hyundai, Volvo, Suzuki, Caterpillar, Daimler, BMW, Honda, Cummins, FAW, Tata, MAN, John Deere, SAIC, FAW, Dong Feng e ThyssenKrupp.

Um dos principais produtos da Adcole para o setor automotivo é o ADCOLE 1310 High Speed Camshaft Inspection Gage. Trata-se de uma máquina de fim de linha que mede até 200 peças por hora para detecção de marcas de elevação e vibração. Esse medidor totalmente automático usa cabeçotes de medição individuais para cada lóbulo de came e seguidor de came, com uma resolução de 0,1 mícron, obtendo um ponto de dados a cada 1/10 de grau ou 3600 pontos de dados por revolução.

No início de 2011, a Adcole anunciou que lançaria em breve o medidor de virabrequim Adcole Modelo 1200-10, destinado a fabricantes de motores a diesel, marítimos e de locomotivas para virabrequins de até 4,5 metros de comprimento. Ele também é adequado para aplicações em campos petrolíferos e de geração de energia. O produto apresenta um eixo de rolamento de esferas patenteado com um runout de <0,25 μm para medir virabrequins de até 4,5 metros de comprimento, com um diâmetro de giro de 560 mm, pesando 2,050 kg.

Ao usar um interferômetro a laser em combinação com um seguidor de contato com um curso de 330 mm, esse medidor de precisão pode medir 3.600 pontos de dados em blocos de pêndulo para circularidade e retidão com uma precisão de 0,5 μm. Equipada com uma tela sensível ao toque de 50 cm e um sistema operacional baseado no Windows para facilitar o uso e a flexibilidade de saída, a máquina de medição de virabrequim Adcole Modelo 1200-10 pode realizar uma medição completa do virabrequim em 15 minutos. Construída em uma base de caixas de cabeça de aço estrutural com uma grande placa de superfície de 60 cm de espessura pesando 7 toneladas, essa máquina robusta pesa 22 toneladas, de acordo com a empresa.

A Automotive Industries conversou com J. Brooks Reece, vice-presidente da Adcole Corporation, e pediu que ele nos falasse mais sobre alguns dos recursos exclusivos do Adcole Modelo 1200-10.

Reece: Somente a Adcole fabrica um virabrequim tão grande com precisão submicrônica. Para obter esse desempenho, a Adcole teve que criar maneiras de lidar com o peso, o curso e o comprimento do componente. Especificamente, a placa de superfície de granito é duas vezes mais pesada do que a usada no medidor de 3,3 metros. O suporte do eixo foi reforçado e a técnica de montagem no granito foi reprojetada.

Um acionamento do motor do fuso foi desenvolvido para controlar o início e a parada da rotação de um componente tão pesado. O cabeçote móvel é totalmente programável com controle por joystick e inclui um monitor de vídeo para garantir que o centro do cabeçote móvel esteja alinhado corretamente. Para aumentar a segurança, foi adicionado um sistema pneumático que empurra o ar através do cabeçote e dos centros do cabeçote solto para detectar se a peça está carregada corretamente. Também foram feitas alterações no projeto do acionamento do eixo vertical e no sistema de medição por interferômetro a laser, que é a marca registrada do conhecido Adcole Model 1200.

AI: Como você descreveria a Adcole como uma empresa inovadora?

Reece: Sempre acreditamos que nossos clientes devem ter o gage mais preciso possível. Isso significa que mais tolerâncias de processo podem ser reservadas para o processo. Por exemplo, se uma medição exigir 10% ou mais das tolerâncias do componente, haverá uma produção com menos tolerância e uma chance maior de rejeição de componentes bons. A Adcole produz os medidores mais precisos de sua categoria, e nossos clientes se beneficiam de uma vantagem estratégica.

AI: Fale-nos sobre o desenvolvimento contínuo da Adcole de soluções avançadas de medição para virabrequins e eixos de comando de válvulas.

Reece: Todos os maiores fabricantes de motores automotivos e a diesel de grande porte dependem da Adcole. Ao longo dos anos, nossos clientes nos pediram para desenvolver funções de medição especiais para seus projetos mais recentes. Em alguns casos, nossos clientes nos pediram para desenvolver uma nova máquina do zero. Um de nossos maiores clientes nos Estados Unidos nos pediu para construir uma máquina de acabamento de superfície que pudesse executar automaticamente a sequência de medição. Essa foi a primeira máquina automática de rugosidade para virabrequins do setor. Outro aspecto exclusivo dessa máquina foi sua capacidade de medir os munhões principais e do munhão em cada quadrante, o que é essencial para minimizar o ruído e aumentar a vida útil do motor. Nossos clientes estão optando cada vez mais por usar nossos produtos para medições de forma e rugosidade de eixos de comando de válvulas e virabrequins.

AI: Como sua pesquisa e desenvolvimento e o subsequente desenvolvimento de produtos refletem a crescente demanda por soluções mais ecológicas?

Reece: A Adcole mede componentes rotativos que são essenciais para a potência do motor e a economia de combustível. Como resultado, esses mesmos componentes influenciam as emissões limpas de escapamento. Espera-se que a produção global de veículos aumente do nível atual de 75 milhões de veículos para 100 milhões de veículos nos próximos cinco anos. À medida que a China e a Índia adicionarem 100 milhões de veículos às suas estradas, a infraestrutura será investida em rodovias e pontes.

Durante essa fase de expansão, a atenção do mercado e dos órgãos reguladores se concentrará no consumo de combustível e nas emissões. Como no passado, a Adcool continuará a contribuir para melhorar o desempenho do motor e reduzir os custos de produção.