Aquecimento de motores a diesel: Quais as causas e consequências do fato

Introdução

No atual contexto econômico no segmento de logística e transportes, toda ação que permita a maximização do uso com a minimização do custo precisa ser adotada; destacamos uma ação de fundamental importância: evitar o aquecimento de motores a diesel.

Muito se fala sobre a importância da conservação e manutenção dos equipamentos e peças do seu caminhão. Revisões periódicas, dicas para aumento da vida útil de componentes e uso correto dos mesmos, são ações a serem adotadas com a finalidade de reduzir os custos do transporte de cargas.

Mas, agora é hora de falar de uma das mais importantes peças do seu caminhão. Para muitos ele é o coração do veículo. Como conservar e aumentar a vida útil desse componente vital?. Você imagina qual o valor de um motor novo ou retífica para um caminhão?

Antes de falarmos sobre o aquecimento de motores a diesel, vamos apresentar o motor e suas funcionalidades.

Conhecendo o motor a diesel

O motor a diesel é uma máquina que transforma energia térmica em energia mecânica. A energia térmica é conseguida pela queima do óleo diesel, o que se dá dentro de cada cilindro do motor.

No motor diesel, o ar é comprimido adiabaticamente com uma taxa de compressão, tipicamente, entre 15 e 20. Esta compressão aumenta a temperatura para que se tenha a temperatura de ignição da mistura de combustível, da qual é formada através da injeção de combustível, uma vez que o ar é comprimido; um motor a diesel é um tipo de motor de combustão interna.

A combustão é oriunda da queima, realizada no interior do motor, mais precisamente na parte principal (os cilindros), onde essa energia será produzida e transformada.

No motor  a diesel, ocorre uma mistura – o ar é inflamado e ao se expandir movimenta o pistão. Isso acontece em 4 tempos (ou fases) ocupando 2 rotações do virabrequim para cada tempo.

O motor a diesel foi patenteado pela primeira vez em 1892 por Rudolf Diesel. Mas Rudolf Diesel não conseguia resolver um inconveniente: o motor não atingia rotações elevadas. Sua câmara de combustão exigia que o combustível fosse injetado, na quantidade e momentos certos, através de ar comprimido; um processo complicado, lento e viável apenas para motores grandes e de baixa rotação.

É neste ponto que Robert Bosch dá a sua contribuição decisiva, viabilizando de uma vez por todas a limitação de combustível dos motores diesel de alta rotação. Em meados de 1923, após os primeiros testes, surgia um sistema de injeção pulverizado à pressão. Era mais compacto, mais leve e capaz de desenvolver maior potência.

Classificação dos motores a diesel

Segundo sua aplicação, são classificados em 4 tipos básicos:

  • Estacionários: Destinados ao acionamento de máquinas estacionárias, tais como Geradores, máquinas de solda, bombas ou outras máquinas que operam em rotação constante;
  • Industriais: Destinados ao acionamento de máquinas de construção civil, tais como tratores, carregadeiras, guindastes, compressores de ar, máquinas de mineração, veículos de operação fora-de-estrada, acionamento de sistemas hidrostáticos e outras aplicações onde se exijam características especiais específicas do acionador;

  • Veiculares: Destinados ao acionamento de veículos de transporte em geral, tais como caminhões e ônibus;
  • Marítimos: Destinados à propulsão de barcos e máquinas de uso naval. Conforme o tipo de serviço e o regime de trabalho da embarcação, existe uma vasta gama de modelos com características apropriadas, conforme o uso. (Laser, trabalho comercial leve, pesado, médio-contínuo e contínuo)

Além dos segmentos de aplicações, os motores Diesel podem ser classificados pelo tipo de sistema de arrefecimento que utilizam, normalmente a água ou a ar e pelo número e disposição dos cilindros, que normalmente são dispostos em linha, quando os cilindros se encontram em linha reta, ou em V, quando os cilindros são dispostos em fileiras oblíquas

Componentes de um motor a diesel

Os motores de combustão interna possuem diversos componentes que exigem diferentes funções e cuidados a serem tomados para mantê-los em bom estado e funcionamento, como os anéis de pistão, os mancais e as bombas de óleo e água. Falaremos agora um pouco sobre as especificidades dos principais componentes do motor: móveis e estacionários.

  • Estacionários: Bloco, Cabeçote, Cárter, Coletor de Admissão e Coletor de Escape.
  • Móveis: Biela, Pistão, Anel, Virabrequim, Eixo Comando de Válvulas, Válvulas, Conjunto de Acionamento das Válvulas, Polia, Anti-Vibrador, Bomba de Óleo e Bomba D’Água.

Componentes Estacionários

  • Bloco: É o motor propriamente dito, onde se localizam os cilindros para a colocação das camisas. Na parte inferior encontramos os alojamento dos mancais, onde se apoia o virabrequim e em muitos casos, o eixo comando de válvulas.
  • Cabeçote: Serve como tampa dos cilindros, contra a qual o pistão comprime a mistura combustível/ar.
  • Cárter: Tampa inferior do bloco, que protege os componentes inferiores do motor e onde se aloja o óleo lubrificante.
  • Coletor de Admissão: Recebe e distribui aos cilindros o ar aspirado pelo pistão, através do filtro de ar.
  • Coletor de Escape: Recebe os gases queimados para lançá-los à atmosfera, através do tubo de escape e silencioso.

Componentes móveis

  • Biela: Braço de ligação entre o pistão e o virabrequim; recebe o impulso do pistão, transmitindo-o ao virabrequim.
  • Pistão: É a parte móvel da câmara de combustão. Recebe a força de expansão dos gases queimados, transmitindo-a à biela.
  • Anéis: Compensam a folga entre o pistão e o cilindro, dado a vedação necessária para uma boa compressão do motor e um melhor rendimento térmico.
  • Virabrequim: Eixo motor propriamente dito, o qual na maioria das vezes é instalado na parte inferior do bloco, recebendo ainda as bielas que lhe imprimem movimento.
  • Eixo Comando de Válvulas: A função deste eixo é abrir as válvulas de admissão e escape. É acionado pelo virabrequim.
  • Válvulas: Tem como finalidade permitir a entrada do ar no interior do cilindro (Válvulas de Admissão) e permitir a saída dos gases queimados (Válvulas de Escape).
  • Conjunto de acionamento das válvulas: Compreende o tucho e uma haste, que o interliga ao balancim, sendo que este atua diretamente sobre a válvula.
  • Polia e Anti-Vibrador: Transmite através da correia, o movimento de rotação do virabrequim ao alternador e à bomba, e absorve as vibrações do funcionamento do motor.
  • Bomba de Óleo: Mecanismo cuja finalidade é bombear o óleo do cárter e enviá-lo, sob pressão, aos diversos ponto do motor que necessitam de lubrificação.
  • Bomba d’ Água: Mecanismo destinado a efetuar a circulação de água pelo motor e radiador, para arrefecimento do motor.

Princípios de funcionamento de um motor a diesel

Veja como funciona um motor a diesel!

Os motores do ciclo diesel são aqueles que aspiram ar, que após ser comprimido no interior dos cilindros, recebe o combustível sob pressão superior àquela em que o ar se encontra.

A combustão ocorre por auto-ignição quando o combustível entra em contato com o ar aquecido pela pressão elevada.

O combustível que é injetado ao final da compressão do ar, na maioria dos motores do ciclo Diesel é o óleo Diesel comercial, porém outros combustíveis, tais como nafta, óleos minerais mais pesados e óleos vegetais podem ser utilizados em motores construídos especificamente para a utilização destes combustíveis.

Sistema de arrefecimento

Quando uma transportadora busca o alcance dos melhores resultados e tem como premissa manter os veículos em condições adequadas para uso, com certeza, tem no seu planejamento de manutenção, a análise do funcionamento do sistema de arrefecimento. Estas ações evitarão o aquecimento de motores a diesel.

O sistema de arrefecimento é um conjunto de dispositivos eletromecânicos que controla a temperatura dos motores de combustão interna. Os motores de combustão interna são máquinas térmicas relativamente ineficientes.

Manter o motor na temperatura ideal de funcionamento é tarefa que, se não cumprida rigorosamente, pode trazer sérios prejuízos para o motorista, ainda mais de veículos comerciais, que usam o veículo como instrumento de trabalho. Adotar procedimentos para evitar o aquecimento de motores a diesel é de fundamental importância.

Por isso é mais do que essencial realizar as manutenções preventivas no sistema de arrefecimento do motor, responsável por esse trabalho.

Além de dissipar o calor, o sistema mantido em ordem auxilia na redução de consumo de combustível e das emissões de fumaça preta, pois devido ao gerenciamento eletrônico do motor, as mudanças de temperatura acabam alterando a quantidade de combustível injetado e do momento de injeção.

A própria queima do combustível e o atrito das peças internas geram calor, mais um motivo para que a temperatura seja ideal.

Função do sistema de arrefecimento

O Sistema de arrefecimento tem como objetivo retirar o excesso de calor do motor mantendo a temperatura na faixa de 85º a 95º C.

Os meios arrefecedores usados são o ar e a água. O meio arrefecedor entra em contato com as partes aquecidas do motor, absorver calor e transfere para o meio ambiente.

Componentes do sistema de arrefecimento de um motor a diesel

Radiador

Trocador de calor entre a água e ar. A água do sistema de arrefecimento do motor deve ser limpa e livre de agentes químicos corrosivos tais como cloretos, sulfatos e ácidos.

A água deve ser mantida levemente alcalina, com o valor do pH em torno de 8,0 a 9,5. Qualquer água potável boa para beber pode ser tratada para ser usada no motor. O tratamento da água consiste na adição de agentes químicos inibidores de corrosão.

A qualidade da água não interfere no desempenho do motor, porém a utilização de água inadequada por longo prazo pode resultar em danos irreparáveis. A formação de depósitos sólidos de sais minerais, produzidos por água com elevado grau de dureza, que obstruem as passagens, provocando restrições e dificultando a troca de calor, são bastante freqüentes.

O sistema de arrefecimento, periodicamente, deve ser lavado com produtos químicos recomendados pelo fabricante do motor. Geralmente é recomendado uma solução a base de ácido oxálico ou produto similar, a cada determinado número de horas de operação.

Bomba d’água

Promove a circulação forçada da água do depósito inferior para o interior do motor. Fica acoplada por meio de correia e polias ao no eixo de acionamento da ventoinha.


Válvula termostática

A válvula termostática controla a temperatura através do fluxo de água do motor para o radiador. Começa a se entre 70º e 80º C. Possui em seu interior um líquido termostático.

É falsa a ideia de que a eliminação da válvula termostática melhora as condições de arrefecimento do motor. Muitos mecânicos, ao se verem diante de problemas de superaquecimento do motor, eliminam a válvula termostática, permitindo que o motor trabalhe abaixo da temperatura ideal em condições de pouca solicitação.


Tampa do radiador

A tampa do radiador apresenta válvulas de sobre pressão e depressão para controle da pressão e depressão no interior do radiador.


Ventoinha


Força a passagem do fluxo de ar através do radiador.


Mangueiras


Condução da água do radiador até a bomba d’água e do motor para o radiador.


Camisas d’água


Superfície externa a parede dos cilindros, a qual forma galerias por onde a água circula retirando calor excedente do motor.

Elementos do radiador


O radiador é constituído de depósito superior, colmeia e depósito inferior. O depósito superior armazena água quente proveniente do motor. A colmeia é a região central constituída de capilares verticais e aletas horizontais. O depósito inferior armazena água resfriada pela passagem através da colmeia do radiador.

Sensor de temperatura


Os sensores de temperatura são fundamentais para controlar o funcionamento dos demais componentes do sistema de arrefecimento. O mau funcionamento pode acarretar em problemas de aquecimento de motores a diesel.

Líquido de arrefecimento


Principal elemento do sistema de arrefecimento, o nível do líquido precisa ser verificado constantemente. Além da água alcalina, o uso de aditivos também é importante para maior proteção dos componentes por onde ele passa.

Vazamentos devem ser verificados e sanados com urgência para evitar a diminuição precoce do nível do líquido de arrefecimento, fator que pode levar ao superaquecimento do motor.

Óleo lubrificante


Além de diminuir o atrito e desgaste das peças internas do motor, o óleo lubrificante também é importante no resfriamento do motor. Por isso, é fundamental utilizar óleos lubrificantes de acordo com as especificações de viscosidade e qualidade indicadas pelo fabricante.


Causas do aquecimento de motores a diesel

Veja o que acontece quando um motor a diesel está aquecendo.


Aqui estão possíveis falhas no sistema de arrefecimento que podem ocasionar o superaquecimento no motor. Lembrando que de acordo com as configurações e aplicações do motor a diesel podem haver outras falhas e anormalidades que levem ao superaquecimento:

Líquido arrefecedor

  • Qualidade do líquido arrefecedor
  • Diluição por água no líquido arrefecedor
  • Presença de contaminantes

Sistema de arrefecimento

  • Presença de ar no sistema de arrefecimento
  • Abastecimento ou complemento incorreto do sistema
  • Vazamento de gases de combustão para o sistema de arrefecimento

Radiador:

  • Obstrução das aletas, impedindo/reduzindo o fluxo de ar
  • Galerias (Canaletas) do radiador obstruídas, impedindo ou reduzindo o fluxo do líquido arrefecedor

Hélice do ventilador

  • Mau funcionamento do dispositivo de acionamento (Correias, tensionadores de correia, motor hidráulico, etc.)
  • Aquecimento do motor após serviços realizados, pode indicar instalação invertida da hélice ou do dispositivo de acionamento

Tampa do radiador

  • Danos na tampa do radiador impedem que o sistema atinja sua pressão especificada de trabalho, ocasionando o superaquecimento.
  • Lembre que mesmo com aditivos que aumentam o ponto de ebulição, o fluido enquanto está sob uma pressão de 1 ATM tendem a ferver a uma temperatura menor que  quando estão sob pressão maior.

Válvula termostática

  • Quando ocorre uma falha no termostato, o líquido arrefecedor circula continuamente apenas no motor, sem ser direcionado ao radiador para fazer a troca de calor.


Mangueiras e mangotes

  • Obstruções internas das linhas do sistema
  • Mangotes fabricados com material fora do especificado, instalados em linhas de sucção podem se deformar reduzindo o fluxo do arrefecedor


Bomba d’água

  • Falha no sistema de acionamento da bomba
  • Falha do conjunto rotativo


Carga do sistema

  • Sobrecarga do motor diesel.
  • Sobrecarga do equipamento. De acordo com a aplicação do motor uma sobrecarga em outro sistema, pode elevar a temperatura deste, acarretando o aumento da temperatura do motor. É importante definir se está ocorrendo esta situação.

Aquecimento de motores a diesel: Como evitar?

Quem vive nas estradas do Brasil, com certeza já viu esta cena várias vezes: veículos parados em virtude do aquecimento de motores a diesel.

Mas o que causa este problema e como você pode evitá-lo? Confira aqui algumas dicas para evitar e para lidar com esta situação.

  1. Mantenha a manutenção em dia. Caminhão revisado tem muito menos chances de parar na estrada.
  1. Verifique o nível de água regularmente. O principal motivo da causa do aquecimento de motores a diesel é porque não há água circulando e resfriando as engrenagens.
  1. Verifique também o óleo com regularidade. Se o nível de óleo também estiver abaixo do recomendado, pode provocar o superaquecimento ou pior, danos permanentes ao seu motor.
  1. Procure fazer suas revisões em um local da sua confiança e com pessoas experientes. Um dos principais motivos para o aquecimento de motores a diesel é quando uma pessoa inexperiente faz a troca do fluido de arrefecimento do radiador.
  1. A proporção entre água e aditivo deve estar correta, caso contrário, ao invés de circular água no sistema de resfriamento será o vapor.
  1. O motor superaqueceu? Pare o veículo, espere esfriar e então confira o nível de água. Abra a tampa devagar e com todo cuidado, pois se estiver muito quente o vapor que sai dali pode queimar a sua pele!

Complete o reservatório com a quantidade de água indicada e só então retorne para a estrada. E não esqueça de ir a um mecânico assim que possível, para ter certeza que o motor não está danificado.

Conclusão

Cabe ao gestor de frota buscar as melhores alternativas para disponibilizar os veículos para o transporte dos produtos com os menores custos e dedicar uma atenção especial para os motores será essencial. Para tal recomendamos:

  1. Tenha acesso a todas as informações sobre manutenção e desempenho dos componentes dos veículos da frota;
  2. Respeite o prazo para uso dos componentes do motor e principalmente do sistema de arrefecimento;
  3. Utilize o Check List feito pelos motoristas como fonte de informação para consultar anormalidades relacionados aos motores;
  4. Em qualquer atividade de manutenção de veículos, informe-se sobre eventuais anomalias;
  5. Confirme se todos os condutores dos veículos conhecem o funcionamento do painel de instrumentos;
  6. Selecione os locais para abastecimento de seus veículos;  
  7. Usar peças e produtos recomendados pelo fabricante dos veículos.

 

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