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Bielas Forjadas
Passos:
Tudo sobre bielas forjadas
Vamos desmistificar esse assunto de uma vez por todas:
Existem muitos tipos de bielas, e entre eles, muitos tipos de bielas forjadas. A maioria dos carros possui bielas fundidas, as mais baratas e também as de qualidade inferior. Dentre as fundidas, também existem mais de um tipo, mas vamos ficar com as forjadas, que são as que nos interessam no momento:
Os principais tipos de bielas forjadas são:
biela original forjada
Forjadas originais:
"Forjadas originais", que todos nós conhecemos como as bielas oferecidas em alguns carros de mais potência e melhor qualidade. Um exemplo bem exótico de carro de linha com bielas forjadas de fábrica é o Nissan Skyline e um mais comum é o motor 4AG da Toyota, que equipava os antigos AE86 Corolla/Levin/Trueno, tão conhecidos dos drifts e imortalizado pela serie Initial D. Outros carros também possuem bielas forjadas de fábrica e muita gente sequer sabe disso.
Vejam fotos das bielas do 4AG:
Reparem a "cicatriz" ao longo da peça, proveniente do processo de forjamento das bielas. Essa marca ocorre devido a prensagem do material nos moldes e é o excesso que sobra qdo o material é esmagado. é uma boa forma de descobrir se uma biela é mesmo forjada!
As bielas forjadas originais são fabricadas através de um processo que inicia com uma barra de aço carbono que é prensada através de uma prensa rotativa, o que lhe confere uma estrura granular longitudinal uniforme. Esse processo de modificar a estrutura granular do material aumenta muito a resistência da peça. Após isso a barra de metal é aquecida até atingir uma consistência plástica e então é prensada em moldes "fêmea", o que confere uma estrutura granular circular ao redor do olho e pé da biela. Entao vem a usinagem dos furos e da lateral. As peças podem passar por tratamentos térmicos ou químicos.
Esse processo produz bielas muito superiores às fundidas, mas também mais caras. E o inconveniente
é que a estrutura superficial fica afetada por um processo conhecido como "de-carb" ou descarbonização, em que o carbono migra para a superfície, criando pontos de estress que enfraquecem a peça.
O custo determina o tipo de material utilizado pela fábrica e dependendo do tipo de aço, ele pode conter contaminantes que interrompem a estrutura granular do material e causam fraturas, mesmo após anos da instalação do componente no motor. É uma questao de sorte ter ou não uma biela ruim.
Forjadas "aftermarket", ou especiais:
Crower forjada
Basicamente o processo é o mesmo, mudando principalmente o tipo de material usado. O mais comum são as ligas 4340, 4140 ou 4330, em lugar das ligas da serie 51, material mais comum nas forjadas de fábrica. Isso termina por evitar a maioria dos contaminantes, como silício, fósforo ou enxofre que estragam a estrutura perfeita do aço forjado. Outro cuidado extra é geralmente dado na hora da usinagem, mantendo tolerâncias menores, para garantir maior precisao dimensional e distribuiçao de peso.
Usinadas ou "billet", também conhecidas como "true billet":
True billet, como as nacionais
As bielas usinadas não são forjadas. Elas sao fabricadas de um pedaço de metal cortado com chama (plasma ou laser) que pode ou não ser material previamente forjado. Para serem consideradas forjadas, naturalmente precisam ser usinadas de um bloco forjado. Esse processo elimina completamente o problema da descarbonizaçao, e cria uma peça muito forte e com estrutura granular estável. Contudo, se a granulacao transversal é perfeita, não há o contorno dela ao redor das extremidades, o que é uma desvantagem. Mas em termos gerais, é uma biela mais forte que a forjada e oferece um acabamento superficial mais bonito, principalmente apos o shot peening, que lhe confere uma maior rigidez externa e proteção ao fadigamento, e também um acabamento jateado, porém brilhante.
Reparem o acabamento perfeito, somente possível através de usinagem e posterior shot peening.
Forjadas usinadas ou "fully machined":
Essas são as melhores bielas que existem, utilizadas nos melhores motores de todos, inclusive os Top Fuel e Funnys. Elas aproveitam todas as vantagens de uma biela forjada com sua estrutura granular perfeita em toda a biela e também possuem uma superfície perfeita, totalmente livre de estresses causadores de trincas. Seu acabamento é perfeito e sua resistência é maxima.
São mais caras e raras, pois ao contrario das forjadas que sao encomendadas pelas grandes montadoras e gozam de uma enorme escala e das billet ou usinadas que são cortadas de chapas de metal bruto, as "fully" precisam ser forjadas em equipamentos caros e especificos para cada aplicacao e ainda serem usinadas como uma "billet". Os moldes são realmente caros e o investimento inicial é realmente alto. Por isso são comuns apenas em indústrias muito movimentadas, que justifiquem o investimento.
Há muito mais sobre o assunto, como as novas bielas "PFF" ou precision powder forged da GKN, que buscam aliar resistência e custo e há detalhes intrínsecos do projeto e fabricação que sao propriedade das fábricas e portanto, patrimônio que não é divulgado, mas o básico do básico é isso aí!
ekipe:
Fica aí a dica em quer instalar na E36, uma empresa americana chamada Eagle vende um jogo de bielas de alumíno forjado em perfil H por módicos 500,00U$.
Henderson:
Aproveitei pra estudar um pouco de matalurgia, heehehe
Frequentemente usadas no APs, as bielas de Kombi a Diesel são uma boa pedida (pros APs).
Em relação a processo de fabricação, certa vez vi um em que as duas partes eram feitas por "trincamento".
Em vez de serem usinadas as faces de contato entre as duas partes da biela, as faces são quebradas, fazendo uma montagem perfeita e completamente impossível de se conseguir montar as peças trocadas.
Pra que o processo de quebra seja perfeito, a biela é resfriada antes do impacto, evitando deformações por escoamento do material.
Achei bem interessante, já tem um tempo que vi isso. Não sei se tornou-se processo comum.
MatheusS50:
--- Citar ---Fica aí a dica em quer instalar na E36, uma empresa americana chamada Eagle vende um jogo de bielas de alumíno forjado em perfil H por módicos 500,00U$.
--- Fim de citação ---
Boa dica Ekipe.. as bielas Eagle não são top, mas cumprem o papel.. eles dizem ser americanas, mas na realidade são produzidas na China.. de qualquer forma, possuem bom padrão de usinagem e material, só não são muito balanceadas.. ou seja, para um bom motor aspro girador, é interessante fazer o balanceamento das mesmas antes.
Bielas top são Arrow, Manley, Crower..
--- Citar ---Frequentemente usadas no APs, as bielas de Kombi a Diesel são uma boa pedida (pros APs).
--- Fim de citação ---
para uma preparação sobrealimentada até acaba sendo uma opção, pois o aumento de massa nas partes móveis (são bem mais pesadas que as bielas da versão ciclo otto) e a piora na r/l, é compensada pela maior eficiência volumétrica possível na mesma faixa de giro devido a pressão positiva.
Agora para preparação aspirada, eu jamais usaria essas bielas curtas e pesadas..
--- Citar ---Em relação a processo de fabricação, certa vez vi um em que as duas partes eram feitas por "trincamento".
Em vez de serem usinadas as faces de contato entre as duas partes da biela, as faces são quebradas, fazendo uma montagem perfeita e completamente impossível de se conseguir montar as peças trocadas.
Pra que o processo de quebra seja perfeito, a biela é resfriada antes do impacto, evitando deformações por escoamento do material.
Achei bem interessante, já tem um tempo que vi isso. Não sei se tornou-se processo comum.
--- Fim de citação ---
Esse processo é chamado de "fratura".. bielas fraturadas se tornou quase padrão na maioria das montadoras de veículos em massa no país. Não depende de uma usinagem tão precisa e diminui riscos de montagem (já que uma peça fraturada, só irá encaixar as duas metades quando as irregularidades da fratura coincidir).
Em motores de maior investimento, ainda não tenho visto bielas fraturadas..
a GM aqui no Brasil, iniciou com as bielas fraturadas nos motores Família 1..
Abraços,
Matheus
Henderson:
Fratura, exato... o termo fugiu.
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