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Um taco é mais comumente um componente em um motor de combustão interna que converte o movimento de rotação do eixo de comando em movimento linear das válvulas, direta ou indiretamente.
Um uso anterior do termo era para parte da engrenagem da válvula em motores de viga começando em 1715. O termo também é usado para componentes em cilindros pneumáticos e teares .
Motores de feixe
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O primeiro uso registrado do termo taco é como parte da engrenagem da válvula no motor Newcomen 1715 , uma das primeiras formas de motor a vapor. As primeiras versões dos motores Newcomen de 1712 tinham válvulas operadas manualmente, mas em 1715 essa tarefa repetitiva havia sido automatizada com o uso de tuchos. O feixe do motor tinha uma 'haste de plugue' vertical pendurada, ao lado do cilindro. Blocos ajustáveis ou 'tuchos' foram presos a essa haste e, conforme a viga se movia para cima e para baixo, os tuchos pressionavam longas alavancas ou 'chifres' presos às válvulas do motor, operando o ciclo das válvulas de vapor e água de injeção para operar o motor.
Essa operação por tuchos em uma haste de plugue continuou no início do século XX com o motor da Cornualha .
A partir do século 19, a maioria das máquinas a vapor usava válvulas de slide ou válvulas de pistão , que não requerem o uso de tuchos.
Motores de combustão interna
Em um motor de combustão interna , um taco (também chamado de 'levantador de válvula' ou 'seguidor de came') é o componente que converte a rotação do eixo de cames em movimento vertical que abre e fecha a válvula de admissão ou escape . Os tipos de elevadores de válvula (ou seja, tuchos) comumente usados por motores automotivos são elevadores sólidos, elevadores hidráulicos e elevadores de rolos.
Uma alternativa ao taco é o 'seguidor de dedo', que é uma viga giratória usada para converter a rotação do eixo de comando na abertura e fechamento de uma válvula. Os seguidores de dedo são usados em alguns motores de eixo de comando duplo superior de alto desempenho (em vez de tuchos de caçamba), mais comumente em motocicletas e carros esportivos.
Para reduzir o desgaste do eixo de comando rotativo, os tuchos são geralmente circulares e permitidos, ou mesmo incentivados, a girar. Isso evita que sulcos se desenvolvam no mesmo ponto do taco, sempre rodando no mesmo ponto do eixo de comando. No entanto, em alguns motores relativamente pequenos com muitos cilindros (como o motor V8 '250' da Daimler ), os tuchos eram pequenos e não giravam.
A maioria dos tuchos 'planos' (ou seja, sem rolos) geralmente contém um leve raio convexo que cria uma superfície sutil em forma de cogumelo, uma vez que uma superfície perfeitamente plana leva a 'bater' contra uma face íngreme do eixo de comando.
Ajustando os tuchos
Um uso comum, embora impreciso, do termo 'taco' é a tarefa de manutenção do motor conhecida como "ajustar os tuchos" em um motor de válvula suspensa (OHV), que tem sido uma configuração de motor amplamente usada desde os anos 1940. A tarefa envolve ajustar a folga do tuchu do eixo de comando, no entanto, o ajuste não é realmente feito nos próprios tuchos.
Na maioria dos motores OHV, o ajuste era feito girando um conjunto de parafusos na extremidade do balancim que pressionava a extremidade da haste. Com o motor girado para dar a maior folga entre o eixo de comando e um taco em particular, o parafuso oscilante foi ajustado até que essa folga estivesse no espaçamento correto, medido com o uso de um calibrador de folga . Se a lacuna fosse muito grande, isso poderia resultar em um 'barulho de taco' audível da tampa do balancim. Se a folga for muito estreita, isso pode resultar em danos ao motor, como hastes dobradas ou válvulas queimadas. O parafuso de ajuste foi travado por uma contraporca. A falha da contraporca em manter o ajuste no lugar pode causar falha catastrófica do motor, que pode causar acidentes fatais de aeronaves.
Em alguns motores OHV na década de 1960, como o motor Ford Taunus V4 e o motor Opel CIH , o ajuste do taco foi feito definindo a altura do ponto de pivô do balancim (em vez do método típico de um parafuso de ajuste da extremidade do balancim). Nas versões 1965-1970 do motor Opel CIH com tacos sólidos, o ajuste dos tacos era efectuado com o motor a trabalhar.
Tuchos Hidráulicos
Um taco hidráulico , também conhecido como "ajustador hidráulico de folga", contém um pequeno pistão hidráulico que é preenchido com óleo de motor pressurizado. o pistão atua como uma mola hidráulica que ajusta automaticamente a folga do taco de acordo com a pressão do óleo. Embora os movimentos do pistão sejam pequenos e infrequentes, eles são suficientes para fazer o acionamento da válvula autoajustável de forma que não seja necessário ajustar manualmente a folga dos tuchos.
Os tuchos hidráulicos dependem de um suprimento de óleo limpo na pressão adequada. Ao dar partida no motor frio, com baixa pressão de óleo, os tuchos hidráulicos costumam fazer barulho por alguns segundos, até se posicionarem corretamente.
Tuchos de rolo
Os primeiros motores automotivos usavam um rolo no ponto de contato com o eixo de comando, no entanto, à medida que as velocidades do motor aumentavam, os 'tuchos planos' com extremidades lisas tornaram-se muito mais comuns do que os tuchos com rolos. No entanto, nos últimos tempos, tuchos de rolo e balancins com extremidades de taco de rolo ressurgiram devido ao menor atrito, proporcionando maior eficiência e reduzindo o arrasto.
Layouts de Valvetrain
Motores Sidevalve
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Em um motor com válvula lateral - um projeto comum para motores de automóveis até a década de 1950 - as válvulas são montadas nas laterais do cilindro e voltadas para cima. Isso significa que o eixo de comando pode ser colocado diretamente abaixo das válvulas, sem a necessidade de um balancim. Com blocos de cilindros inferiores, os tuchos podem acionar as válvulas diretamente, sem precisar nem mesmo de uma haste.
Os motores Sidevalve também exigiam um ajuste regular da folga dos tuchos e, neste caso, eram os próprios tuchos que eram ajustados diretamente. Pequenas placas de acesso foram fornecidas nas laterais do bloco de cilindros, dando acesso ao espaço entre as válvulas e tuchos. Alguns tuchos tinham um ajustador roscado, mas os motores mais simples podiam ser ajustados desbastando diretamente as extremidades da haste da válvula. Como o ajuste do taco sempre consistia em expandir a folga (retificar as válvulas em suas sedes durante o descoque faz com que fiquem mais baixas, reduzindo assim a folga do taco), o ajuste pelo encurtamento das hastes das válvulas foi um método viável. Eventualmente, as válvulas seriam substituídas inteiramente, uma operação relativamente comum para os motores desta época.
Motores pushrod
Em um motor pushrod , os tuchos estão localizados no bloco do motor e operam pushrods longos e finos que transferem o movimento (por meio dos balancins) para as válvulas localizadas na parte superior do motor.
Motores de árvore de cames à cabeça
Em um único motor de árvore de cames à cabeça (SOHC), os tuchos são integrados no design dos balancins como uma peça, uma vez que a árvore de cames interage diretamente com o balancim.
A produção em massa de motores SOHC para automóveis de passageiros tornou-se mais comum na década de 1970, na forma de cabeçotes de cilindro de fluxo cruzado com balancins localizados diretamente acima de um único eixo de comando de válvulas, como um projeto mais eficiente que poderia ser fabricado de maneira econômica. O motor Ford Pinto 1970-2001 foi um dos primeiros motores de produção em massa a usar um design SOHC com uma cambota dentada. Nesta configuração, os balancins combinam a função de taco deslizante, balancim e dispositivo de ajuste. O ajuste da folga da válvula geralmente era feito por um pino roscado na extremidade da válvula do balancim. O lado do taco deslizante linear geralmente apresentava uma alta taxa de desgaste e exigia uma lubrificação cuidadosa com óleo contendo aditivos de zinco.
Um projeto relativamente incomum de um eixo de comando SOHC com quatro válvulas por cilindro foi usado pela primeira vez no motor Triumph Dolomite Sprint de quatro em linha de 1973-1980 , que usava um eixo de comando com 8 lóbulos que acionava as 16 válvulas por meio de um arranjo inteligente de balancins.
Motores com eixo de comando duplo
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Os motores de eixo de comando duplo à cabeça (DOHC) foram desenvolvidos inicialmente como motores de corrida e aeronave de alto desempenho, com eixos de comando montados diretamente sobre as válvulas e acionando-os por meio de um simples 'taco de caçamba'. A maioria dos motores usava uma cabeça de cilindro de fluxo cruzado com as válvulas em duas fileiras alinhadas com seu eixo de comando correspondente.
O ajuste da folga do taco é normalmente feito usando um pequeno calço , localizado acima ou abaixo do taco. Os calços foram feitos em uma variedade de espessuras padrão e um mecânico os trocava para mudar a folga do taco. Nos primeiros motores DOHC, o motor seria montado primeiro com um calço padrão de espessura conhecida e, em seguida, a lacuna medida. Essa medição seria usada para calcular a espessura do calço que resultaria na folga desejada. Após a instalação do novo calço, as folgas seriam medidas novamente para verificar se a folga estava correta. Uma vez que a árvore de cames teve de ser removida para mudar os calços, esta foi uma operação muito demorada (especialmente porque a posição da árvore de cames podia variar ligeiramente cada vez que era reinstalada).
Os motores posteriores usaram um design aprimorado em que os calços ficavam localizados acima dos tuchos, o que permitia que cada calço fosse trocado sem remover o taco ou o eixo de comando. Uma desvantagem desse projeto é que a superfície de atrito do taco torna-se a superfície do calço, o que é um problema difícil de metalurgia de produção em massa. O primeiro motor de produção em massa a usar este sistema foi o motor Fiat Twin Cam 1966-2000 , seguido pelos motores Volvo e Volkswagens refrigerados a água.
Outros usos
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O termo 'taco' também é usado, obscuramente, como um componente de sistemas de válvula para outras máquinas, particularmente como parte de uma válvula bash em cilindros pneumáticos . Quando é produzida uma ação recíproca, como para uma broca pneumática ou britadeira , a válvula pode ser acionada por inércia ou pelo movimento do pistão de trabalho. Conforme o pistão bate para frente e para trás, ele atinge um pequeno taco, que por sua vez move a válvula de ar e, assim, reverte o fluxo de ar para o pistão.
Nos teares de tecelagem, o taco é um mecanismo que ajuda a formar a cala ou abertura nos fios da urdidura (sentido longo) do material por onde passam os fios da trama (lado a lado ou sentido curto). Os tuchos formam os padrões básicos do material, como trama simples, sarja, denim ou cetim. O tweed Harris ainda é tecido em teares nos quais ainda são usados tuchos.