Sistema de Lubrificação
Para que o motor seja capaz de produzir, ele necessita realizar inúmeros movimentos que proporcionam, ao mesmo tempo, um desgaste acentuado e uma alta produção de calor. Dessa forma, com o intuito de reduzir os danos causados pelo atrito e pela alta temperatura, os veículos são equipados com um sistema de lubrificação do motor. É através deste sistema que conseguimos aumentar o tempo de vida útil do maquinário, e, consequentemente, do próprio automóvel.
Para isso, os mecânicos utilizam um óleo lubrificante que, através deste sistema, é mantido em circulação forçada sob todos os componentes que realizam os movimentos e, como consequência, a produção de calor e atrito. Além disso, não podemos esquecer que o sistema de lubrificação também auxilia um outro sistema através da troca de calor: o sistema de arrefecimento. Ele será abordado ainda neste módulo de estudo nos capítulos posteriores.
O sistema de lubrificação é composto por 6 partes principais, que possuem papéis distintos no processo de redução do desgaste do motor. São eles:
- Bomba de óleo
- Filtro de óleo
- Galerias de óleo
- Interruptor de óleo
- Cárter
- Óleo lubrificante
Estes componentes serão elucidados a seguir de forma respectiva.
1. Bomba de óleo
Trata-se do componente responsável por manter a circulação forçada do óleo nas partes do motor responsáveis pelo movimento, atingindo assim, todas as peças produtoras de atrito e calor. Atualmente existem dois tipos de bomba de óleo: a bomba de óleo de engrenagens e a bomba de óleo de rotor.
A primeira delas, a bomba de engrenagens, tem o seu acionamento a partir da árvore de manivelas, pelo comando de válvulas ou por um comando auxiliar. Nesta bomba, encontraremos uma engrenagem fixa a um eixo, que será responsável por conferir o movimento, e uma outra engrenagem móvel que causará uma depressão na entrada da bomba, bem como uma pressão na saída. Dessa forma, o mecanismo é capaz de enviar o óleo sob pressão, que passará pelos componentes e retornará através da atuação da gravidade.
Já a segunda bomba, a de óleo rotor, como o próprio nome sugere, consiste na utilização de um rotor que deve ser instalado na parte frontal do motor, acoplado ao flange. Dessa forma, um rotor externo deverá deslizar livremente, acionado pelo rotor interno com o giro da árvore de manivelas.
Para que isto aconteça, o rotor interno deverá possuir um dente a menos que o rotor externo, dessa forma então, será criado um espaço, por onde o óleo é comprimido e enviado para as galerias do motor.
Além disso, seja na bomba de óleo rotor ou engrenagem, existem ainda dois componentes que são acoplados a estes mecanismos e que funcionam como auxiliares de segurança. São eles o manômetro e a válvula reguladora de pressão.
O manômetro é acoplado para verificar se existe algum problema com a bomba no momento de manutenção. Enquanto a válvula é um componente fixo que controla a pressão máxima de óleo que o motor pode suportar em segurança.
1.1. Filtro de óleo
Como qualquer filtro, a função deste componente é realizar a retenção de impurezas do óleo lubrificante que se encontra em circulação. Este componente normalmente é instalado na lateral do motor por um suporte, ou até mesmo no monobloco.
Ele possui 5 elementos básicos, são eles: a carcaça, a válvula de retenção, a grade metálica, o elemento filtrante e a válvula de segurança.
A carcaça é o componente que dará o formato do filtro, são as paredes da peça que realizam o processo de delimitação. Já a válvula de retenção do filtro é um disco e uma mola que se encontram montados inclinados e tem a função de garantir que, quando o motor for desligado, o filtro de óleo se mantenha cheio, facilitando a lubrificação para nova partida.
Além disso, quando falamos do seu funcionamento, assim como nos outros componentes do motor, o óleo irá fluir da periferia para o centro do filtro através da ação da bomba de óleo. Em seguida ele passará pelo elemento filtrante, que é um componente fabricado com papel impregnado de resina ou com tela, onde as partículas de sujeira ficam retidas. Dessa forma, o óleo sai do filtro pela parte central e vai para as galerias lubrificar os componentes móveis do motor.
Já a válvula de segurança é um componente que se encontra instalado no fundo do filtro e que tem como função liberar a passagem de óleo para o motor, caso o elemento filtrante esteja saturado.
2. Galerias de óleo
Este é um dos componentes mais simples do sistema de lubrificação. Dessa forma, as galerias de óleo são canais que estão presentes no bloco e cabeçote, elas têm como objetivo guiar o óleo para que o mesmo chegue aos elementos móveis do motor.
3. Interruptor de óleo
Este componente pode ser instalado em diferentes partes do motor, como na saída da bomba de óleo, no cabeçote ou no bloco. Além disso, ele possui a função de controlar a luz espia de pressão de óleo no quadro de instrumentos.
É importante salientar ainda que ele contém em seu interior um êmbolo e uma mola calibrada, estas peças são as responsáveis por abrir um contato elétrico quando a pressão de óleo for maior que a força da mola.
Além disso, para realizar o auxílio de arrefecimento do êmbolo e melhorar a lubrificação dos cilindros, existem ainda pequenos injetores de óleo em alguns motores, que estão direcionados para a parte inferior destes componentes. Em adição, também podemos encontrar peças como o radiador de óleo, acoplado junto ao filtro. Ele é utilizado para realizar a circulação do fluído refrigerante e do óleo lubrificante, por canais distintos. Estes mecanismos são utilizados para auxiliar o sistema de arrefecimento dos motores, equilibrando a alta taxa de ar quente do sistema.
4. Cárter
O cárter é um dos componentes mais importantes do motor, pois é capaz de proteger os órgãos do motor e serve como reservatório de óleo lubrificante. Ele pode ser encontrado em dois tipos, a partir de material de aço, ou ainda, a partir de material de alumínio. O tamanho desta peça é diretamente variável ao tamanho do motor aplicado ao veículo.
Em alguns tipos de cárter podemos encontrar um uma placa de aço interna que tem como objetivo atenuar movimentos bruscos do óleo dentro do componente. Dessa forma, através desta peça extra, o processo de lubrificação pode acontecer evitando a ocorrência de anormalidades no processo.
A sua fixação é realizada através do bloco do motor. A sua vedação acontece entre esses dois componentes usando juntas de cortiça ou silicone que é um material que resiste a altas temperaturas.
Outro ponto importante a ser entendido para o cárter é que este componente precisa ter uma pressão uniforme do óleo em seu interior. Além disso, o cárter deve ainda eliminar vapores de combustível, água e óleo causados devido ao funcionamento do motor. Isto é realizado por um mecanismo denominado ventilação do cárter.
O mecanismo de ventilação do cárter pode ocorrer tanto de maneira direta, como através da ventilação positiva. No primeiro caso, os gases produzidos através do cárter são liberados para a atmosfera. Esta é a opção menos sustentável do processo de ventilação.
Já o mecanismo positivo, o ar em movimento tem como função arrastar os vapores para dentro dos cilindros, onde eles poderão ser queimados com a mistura. Dessa forma, todos os vapores produzidos pelo motor, que estão dentro do cárter, são reaproveitados e queimados. Esta ação visa diminuir o índice de poluentes do motor e por este motivo é o mecanismo mais viável em termos ambientais.
5. Óleo lubrificante
Tendo como objetivo a minimização dos danos causados pelos movimentos do motor, como o atrito e o calor, o sistema de lubrificação tem como peça principal o material lubrificante utilizado.
Este material é o que chamamos de óleo lubrificante. Ele consiste em um componente de característica viscosa que possui a finalidade de eliminar o contato direto entre as superfícies.
Como você pode perceber, este material necessita de uma constituição específica para que assim, possa cumprir com suas demandas. Quando nos referimos às suas origens, estes materiais podem ser: minerais, provenientes das fontes de petróleo; graxos, obtidos de fontes naturais como animais e plantas; e por último, sintéticos, obtidos através de formulações químicas realizadas em laboratório.
Entretanto, apesar de parecer algo simples, existem inúmeros padrões de qualidade a serem cumpridos para que seja possível utilizar um óleo no sistema de lubrificação de automóveis.
5.1. Processos regulamentadores
Em primeiro lugar, todo óleo utilizado para lubrificar os motores automobilísticos precisam estar de acordo com os requisitos estabelecidos pelas normas vigentes.
Atualmente, existem três normas em curso no mundo que realizam este tipo de regulação e fiscalização dos óleos lubrificantes. São elas a Society of Automotive Engineers (SAE), a American Petroleum Institute (API), e por fim a American Society for Testing Materials (ASTM). Elas compõem o grupo normativo americano.
Quando um novo produto é requerido ou lançado no mercado, para que estes sejam aceitos pela indústria, primeiramente, as suas especificações técnicas e controles de qualidade devem passar por uma avaliação rigorosa através dos comitês da SAE, API e ASTM.
5.2. Classificações dos óleos lubrificantes
Além da questão normativa, os óleos lubrificantes devem ser utilizados de acordo com suas classificações. São elas as classificações referentes aos serviços destinados, e as classificações referentes à viscosidade.
Isto acontece, pois os motores automotivos possuem características singulares entre si. Dessa forma, quando pensamos em utilizar um óleo lubrificante, o primeiro ponto a ser avaliado é se a viscosidade daquele material é condizente para a função que será exercida.
A viscosidade é a medida de resistência que um fluido possui em movimento, após sair do seu estado de repouso. Para realizar esta medição podem ser aplicadas diversas técnicas. Entretanto, agora o nosso foco será identificar os óleos já disponíveis no mercado.
De acordo com a SAE, a classificação dos lubrificantes para motores movidos a combustão acontece da seguinte maneira: o óleo precisa obter a sigla SAE seguido por números com dois algarismos. Quanto maior for o número presente no sufixo, mais viscoso será o óleo lubrificante. Por exemplo:
Em um catálogo de óleos lubrificantes contendo SAE 10, SAE 20, SAE 30, SAE 40; o material mais viscoso será o último da lista, pois ele apresenta o sufixo mais alto da classificação.
Agora, quando nos referimos à classificação por serviço, utilizamos a norma API. Atualmente, no Brasil, este é o método mais utilizado pelos mecânicos e montadoras, devido a sua fácil compreensão.
Sua classificação se dá sempre pela sigla API seguida da letra S (que significa “service”) e outra que vai de A até L (atualmente este é o último tipo de lubrificante apresentado ao mercado). Quanto mais avançada for a segunda letra, melhor é o lubrificante em termos de serviço, ou seja, atende a todos os motores fabricados até hoje.
Dessa forma, quando pensamos em um óleo de sigla API SA, sabemos que estes são produtos que atendem a motores muito antigos e que dificilmente são encontrados no mercado. Em contrapartida, os óleos SL possuem grande disponibilidade mercadológica e podem ser encontrados em qualquer loja de serviços automotivos.
Podemos relacionar estas classificações de acordo com os anos de produção dos motores. Confira algumas destas classificações abaixo:
SF: de 1980 a 1989;
SG: de 1989 a 1994;
SH: de 1994 a 1996;
SI: de 1996 a 1998;
SJ: de 1998 a 2000;
SL: de 2000 aos dias atuais
Para descobrir qual tipo de óleo utilizar no motor de um veículo, basta você acessar a classificação presente em seus motores. Elas podem ser encontradas nas tabelas de classificação disponibilizadas pelo fabricante, ou até mesmo no manual do seu carro.
Este artigo pertence ao Curso de Mecânica Automotiva Básica
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