O que é Scotch Yoke?

O Scotch Yoke é um dispositivo mecânico que converte o movimento horizontal de uma barra deslizante de ida e volta em um movimento de rotação, ou converte o movimento de rotação em movimento horizontal, também chamado de movimento linear. As partes deste dispositivo incluem uma barra deslizante, um garfo nessa barra com uma fenda cortada e uma barra menor conectada ao garfo e afixada por um pino através da fenda do garfo à barra deslizante. Conforme a barra desliza para frente e para trás, ou alterna, a barra menor é forçada a deslizar para cima e para baixo na ranhura do garfo, criando um movimento de rotação.

Em muitos motores de combustão interna, o movimento linear é convertido em movimento rotacional por meio de um virabrequim, um pistão e uma haste que os conecta. O Scotch Yoke é considerado um meio mais eficiente de produzir o movimento rotacional, pois passa mais tempo no ponto alto de sua rotação do que um pistão e tem menos peças. Como desvantagem, o dispositivo sofre mais desgastes e tem uma vida útil mais curta, o que diminui sua eficácia para o uso constante.

O Scotch Yoke foi usado como um dispositivo de conversão de energia para o motor Bourke, um motor de dois tempos desenvolvido no início do século 20 pelo engenheiro e inventor Russell Bourke. Com muito menos peças móveis por causa do Scotch Yoke, era considerado mais eficiente do que outros motores, produzia maior potência para seu peso e reduzia as emissões. Os críticos desafiaram seus benefícios, dizendo que o motor funcionaria muito quente e perderia eficiência e precisaria de uma carcaça extra para compensar o movimento duplo exigido pelo Scotch Yoke, que compensaria o peso para a vantagem de potência. Bourke desenvolveu protótipos funcionais antes da Segunda Guerra Mundial, mas o motor nunca foi amplamente produzido. Este dispositivo continua a ser usado em alguns motores, principalmente motores movidos a vapor ou ar quente.

Os usos de não combustão do Scotch Yoke se concentram em seus benefícios na construção de atuadores para tubulações de alta pressão. Um atuador é usado para converter o fluxo de líquido ou vapor em energia ou para diminuir ou parar o movimento da substância na tubulação. Um atuador Scotch yoke converte o movimento linear da substância através de uma tubulação em um movimento rotacional que pode ser usado para produzir energia. Da mesma forma, ao ajustar a transferência do movimento linear para o rotacional, o atuador Scotch yoke pode parar ou regular o fluxo de uma substância através de uma tubulação.