Lubrificação de motores em máquinas agrícolas

Manutenções periódicas, trocas de filtros e cuidados com óleo lubrificante são medidas que ajudam a diminuir o desgaste dos componentes do motor e a aumentar a sua vida útil.

Os motores utilizados nas variadas máquinas agrícolas contêm eixos, pistões, válvulas e outras partes móveis e fixas que por estarem em constante contato requerem lubrificação para que possam apresentar um funcionamento pleno. Nos motores em funcionamento sem lubrificação adequada pode ocorrer excesso de atrito entre as partes móveis e fixas, acarretando no aumento do consumo de combustível e no desgaste de peças. O sistema de lubrificação utilizado nos motores tem como função principal distribuir óleo lubrificante entre as partes móveis, formando uma película que se interpõe às superfícies em contato em movimento relativo e reduz o atrito entre elas. Além disso, os lubrificantes atuam como enchimento entre as paredes do cilindro e nos anéis contidos nos pistões dos motores, servindo como uma vedação eficaz para diminuir a perda de compressão dos gases provenientes da combustão. Os óleos lubrificantes ainda promovem a limpeza dos pontos lubrificados, removendo resíduos metálicos e incrustações geradas pela queima do combustível.

ÓLEO ADEQUADO

A viscosidade é a característica mais importante dos óleos lubrificantes. Esta propriedade pode ser definida como a resistência que o óleo oferece ao fluxo em uma dada temperatura. O óleo lubrificante dos motores deve ser viscoso o suficiente para que não ocorra a ruptura da película devido ao aumento das temperaturas e às pressões nos pontos lubrificados. No entanto, este mesmo óleo deve manter a fluidez para escoar pelos condutos e entre as partes em movimento, mesmo quando os motores estiverem funcionando em baixa temperatura.

A partir da relação entre viscosidade e temperatura, a SAE (Society of Automotive Enginners) elaborou uma classificação numérica para categorizar óleos lubrificantes. Os óleos são separados de acordo com a adaptação da viscosidade ao clima em que o motor será utilizado. Para os motores, os óleos de verão (SAE20, SAE30, SAE40 e SAE50) são classificados em função da viscosidade a uma temperatura de 100°C. Quanto maior o valor numérico, maior é a viscosidade do óleo. Já os óleos de inverno (SAE0W, SAE5W, SAE10W, SAE15W, SAE20W, SAE25W) são classificados em condições de baixas temperaturas. A letra W indica que esses são óleos de inverno (winter). Por apresentar características próprias, no caso de variações climáticas estes óleos devem ser substituídos para que não afetem o funcionamento do motor. Existem ainda os óleos multiviscosos, os quais podem ser utilizados em qualquer condição climática, uma vez que apresentam viscosidades ideais tanto para baixas, quanto para altas temperaturas (Figura 1).

Outro tipo de classificação utilizado para auxiliar na escolha do óleo para o motor é o elaborado pela API (American Petrolium Institute). A classificação API categoriza os óleos em função do tipo de motor e do tipo de serviço a ser executado. Na nomenclatura utiliza-se a letra S (spark – centelha) para motores do tipo ciclo Otto e a letra C (compression – compressão) para motores do tipo ciclo diesel. A segunda letra da nomenclatura se refere ao tipo de serviço que será executado

As classificações SAE e API são fornecidas pelos fabricantes dos óleos, estando contidas nas embalagens dos óleos a serem utilizados. Ressalta-se que, para cada tipo de motor e condição de uso será utilizado um óleo com características específicas. Para a escolha adequada do óleo deve-se verificar o manual da máquina, respeitando também os prazos estipulados para as trocas.

LUBRIFICAÇÃO INADEQUADA

CONSUMO EXCESSIVO DE ÓLEO

O consumo de óleo em função de tempo ou quilometragem depende especialmente da utilização do motor, dos tipos de anéis de segmento, dos pistões, dos mancais e das condições de amaciamento do motor. O consumo tende a aumentar, principalmente devido ao desgaste de cilindros, camisas, anéis de segmento e pistões. O recondicionamento e a limpeza do motor permitem que o consumo de óleo se mantenha em níveis aceitáveis. Problemas relacionados a vazamentos externos também fazem com que o consumo de óleo aumente. Os locais mais prováveis para vazamentos são: plugue de dreno, conexão do filtro de óleo, selos, gaxetas e unidade sensor de tomada de pressão. A viscosidade do óleo do cárter é o fator primordial para o consumo do lubrificante.

Embalagem de éleo lubrificante com a classificação SAE e API
Embalagem de éleo lubrificante com a classificação SAE e API

FORMAÇÃO DE BORRAS

O sistema de lubrificação do motor é composto por inúmeros componentes que fazem a circulação do óleo, realizando a lubrificação em todas as áreas de atrito sob as diferentes condições de operação do motor. O processo de lubrificação dos motores apresenta algumas particularidades, as quais podem gerar complicações caso não sejam observadas cuidadosamente. Os óleos lubrificantes podem sofrer um processo de contaminação pelo combustível e pelos produtos de combustão que se formam no cilindro e que alcançam o cárter em decorrência de vazamentos através dos anéis (Blow-by), causando incrustações conhecidas como borras.

Formação das borras no pistão
Formação das borras no pistão
Formação das borras no cárter dos motores
Formação das borras no cárter dos motores

No caso dos motores diesel, durante a combustão ocorre grande formação de vapores de água juntamente com os gases de exaustão. Esse vapor chega até o cárter e condensa devido à variação de temperatura, resultando na oxidação de componentes. O resíduo da oxidação, ao se misturar com o lubrificante, também forma borras. Além do cárter, a tampa das válvulas é outro local onde frequentemente pode ocorrer a formação das borras.

As borras prejudicam a livre circulação do óleo, impedindo a lubrificação adequada, o que gera um desgaste dos componentes do motor.

DESGASTE EXCESSIVO DOS COMPONENTES

O uso de óleos com viscosidade adequada evita a formação de resíduos na superfície da válvula e favorece uma boa vedação. Além disso, problemas de engripamento podem ocorrer devido a dificuldades na lubrificação do comando de válvulas, gerando queda de pressão do fluxo de óleo, ruído, perda de desempenho do motor e aumento de consumo de combustível.

No caso dos pistões é importante que as camisas dos cilindros estejam polidas, permitindo menor aderência do óleo e eliminação de depósitos (regiões onde ocorrem incrustações de óleo). A presença de depósitos no pistão irá causar travamentos e desgastes excessivos dos cilindros e anéis. Quando a formação deste depósito se dá na saia do pistão podem ocorrer perdas na transferência de calor.

Desgaste nos mancais devido à lubrificação inadequada
Desgaste nos mancais devido à lubrificação inadequada
Desgaste na bronzina devido à lubrificação inadequada
Desgaste na bronzina devido à lubrificação inadequada

Já nos anéis, após um longo tempo de operação são comuns a oxidação e a formação depósitos que limitem o livre movimento. O uso de óleos com características de neutralizar ácidos, antidesgaste e de dispersar a formação de depósitos auxilia na limpeza e aumenta a vida útil destes componentes.

Outros componentes passíveis de desgastes são os mancais presentes no eixo virabrequim, a árvore de cames, a haste de conexões e o pistão. Cuidados com a lubrificação desses componentes são necessários para evitar o contato entre o eixo e os encaixes dos rolamentos. O uso de lubrificantes com boa fluidez e viscosidade adequada, principalmente na partida, e que contenham características anticorrosivas é de grande importância.

PERDA DE PRESSÃO DO ÓLEO

Pressões de óleo muito baixas também podem indicar vazamento de óleo, problemas com a bomba ou insuficiência de óleo. Já pressões de óleo elevadas indicam que o filtro de óleo pode estar sujo ou entupido, a válvula de alívio pode ter problemas ou ter alguma galeria entupida. Nesses casos, o reparo imediato deve ser realizado para evitar problemas graves com o funcionamento do motor.

Verificação de nível de óleo: nível abaixo do recomendado (esquerda); abastecimento do tanque de lubrificação: nível acima do mínimo recomendado (direita)
Verificação de nível de óleo: nível abaixo do recomendado (esquerda); abastecimento do tanque de lubrificação: nível acima do mínimo recomendado (direita)

DIFICULDADE NA PARTIDA

Dentre outras causas, a dificuldade na partida do motor pode estar relacionada com fatores com falta de compressão devido aos desgastes de componentes (anéis e mancais principalmente) ou vazamentos de juntas do cabeçote e válvulas. Uma das características obtidas a partir da viscosidade dos óleos lubrificantes é o preenchimento das folgas de pistões e mancais. Esta característica influencia no momento da partida dos motores. Quanto maior o torque querido para o arranque do motor, maior deverá ser a viscosidade do óleo. A viscosidade adequada é aquela recomenda pelo fabricante, que corresponde à temperatura quando o motor se encontra frio (condição de partida).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com o motor em funcionamento, vários mecanismos móveis se atritam e exercem esforços, necessitando de lubrificação adequada. Alguns minutos sem lubrificação no virabrequim do pistão e no comando de válvulas, por exemplo, seriam suficientes para fundir o motor e causar graves prejuízos. O operador deve estar atento a todos os cuidados diários com o sistema de lubrificação do motor, verificando o nível de óleo e caso necessário realizar o reabastecimento do cárter com óleo apropriado. Além disso, é fundamental a realização das manutenções periódicas de troca de filtros, verificação da bomba e outros componentes. A lubrificação correta dos motores (escolha do óleo adequado e manutenções nos períodos recomendados) proporcionará melhor desempenho da máquina, aumento da vida útil e redução de custos com manutenção e troca de componentes.

 

Anderson Gomide Costa, João Paulo Barreto Cunha e Carlos Alberto Alves Varella, UFRRJ


Artigo publicado na edição 169 da Cultivar Máquinas

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