Assistência Técnica e Treinamentos em Manutenção de Linha Pesada
Manutenção Preventiva
Molas helicodais do disco de embreagem
Retire o excesso de graxa utilizando um pano que não solte fiapos.
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A importância do volante do motor
Manual de orientações sobre sistema de arrefecimento de motor
Introdução
Um sistema de arrefecimento funcionando perfeitamente, garante ao proprietário do veículo um motor com
maior rendimento. Isso só é obtido através de manutenções regulares, correta avaliação e diagnóstico de
problemas que evitam substituições indevidas ou desnecessárias.
O profundo conhecimento do sistema, as relações entre os componentes, as reações químicas, físicas e
mecânicas que ocorrem no mesmo durante a operação, facilitando o diagnóstico e melhorando as
intervenções agilizam o trabalho e proporcionam ao mecânico uma credibilidade perante ao proprietário do
veículo.
Os veículos atuais são gerenciados por sistemas eletrônicos que para efetuar as correções do sistema de
injeção eletrônica de combustível se utilizam como referência - entre outros fatores – da captação da
diferença da medição da temperatura do motor (sensor de temperatura). Logo, a importância de manter o
sistema de arrefecimento previne que o veículo consuma mais combustível, causando maior poluição e
diminuindo o rendimento.
Função do sistema
A principal função do sistema de arrefecimento é garantir que o motor trabalhe sempre na temperatura ideal.
Contudo, existem áreas em que a temperatura atinge níveis altíssimos, como acontece na parte superior dos
cilindros por exemplo.
A falta de líquido de arrefecimento ou uma falha no sistema podem gerar o superaquecimento do motor,
resultando na queima da junta do cabeçote.
É importante destacar que o sistema de arrefecimento é responsável por 40% da troca térmica do motor; o
restante fica por conta do sistema de lubrificação. Sendo assim, está errado dizer que o motor superaquece
apenas pela queima da junta do cabeçote. O problema deve ser diagnosticado em todo o sistema de
arrefecimento.
Funcionamento do sistema
Para que o motor possa ter um melhor rendimento, o controle de temperatura é muito importante. Veja no
quadro abaixo, as temperaturas médias ideais para cada tipo de motor:
Motores a Gasolina - Em média de 80ºC a 90ºC
Motores a álcool - Em média de 90ºC a 100ºC
Motores a diesel - Em média de 95ºC
Sequência de funcionamento
1. Ao acionar a ignição, a bomba d’água pressiona a água do sistema de arrefecimento e a faz circular
pelas galerias dentro do bloco e do cabeçote.
2. A passagem da água é liberada para o radiador por meio da válvula termostática. Isto ocorre quando
a temperatura da água chega à temperatura de abertura da válvula termostática (entre 85 à 95 ºC)
3. Com a ajuda do ar externo e da ventoinha do eletro ventilador, que é acionada pelo cebolão em
momentos oportunos, a água é resfriada no radiador através da troca térmica.
4. Em seguida, a água retorna para o motor a fim de reiniciar seu ciclo de arrefecimento.
Alguns dados técnicos
Aluminio (Al): é um elemento metálico prateado, brilhante que pertence ao grupo 13. O metal é extraído de
bauxita purificada por eletrólise. O alumínio puro é macio e dúctil, mas a sua dureza pode ser aumentada por
endurecedores. Um grande número de ligas são manufaturadas; os elementos usados nas ligas são o cobre,
o zinco, o magnésio, o silício e o manganês. A sua leveza, dureza, resistência à corrosão e condutividade
elétrica faz com que sejam apropriados para uma variedade de usos, incluindo a construção de veículos e de
aviões, de edifícios e cabos de potência aéreos. É o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre.
Propriedades Físicas
Densidade: 2,7 g/cm3
menor que a do cobre, aço e bronze
Condutividade Elétrica: aproximadamente 60% do valor do cobre, porém sua baixa densidade faz
com que seja utilizado em substituição ao cobre.
Ponto de fusão: 660 ºC
menor que a do cobre, aço e bronze.
Condutividade Térmica: uma das mais altas entre os metais; cinco vezes maior que a do aço.
Propriedades Químicas
É característica do alumínio e suas ligas a formação natural de um filme de óxido (Al2O3) sobre a
superfície.
Embora essa camada seja extremamente fina é suficiente para proteger o metal contra o ataque
de diversos meios corrosivos.
O filme de óxido é tenaz, aderente, impermeável e funde a 2052 ºC.
O alumínio é atacado em meios básicos e ácidos, a faixa ideal de pH é entre 7 e 8,5.
O alumínio puro possui resistência mecânica baixa, mas ductibilidade elevada. Entretanto, por
meio de adição de um ou mais elementos de liga, a sua resistência pode ser substancialmente
aumentada, embora mantenha valores de ductibilidade bastante aceitáveis.
Importância do aditivo no sistema
Atualmente todas as montadoras recomendam aos seus usuários a obrigatoriedade do uso de aditivo à base
de etileno glicol no sistema de arrefecimento.
Benefícios do uso do aditivo para radiador
Aumenta o ponto de ebulição
Inibe a formação das bolhas de ar no líquido de arrefecimento que provocam as cavitações em
camisas e bomba d’água.
Evita o congelamento da água em regiões frias de nosso país. O congelamento do líquido do
radiador é muito perigoso para o sistema pois, ao se congelar, o volume da água aumenta e pode
causar problemas comprometendo as peças do interior do motor.
Protege o sistema das corrosões e das incrustações (depósitos) que se formam no sistema pela
oxidação do ferro fundido do bloco do motor, diminuindo o diâmetro das galerias de água, impedindo
e dificultando a troca de calor e aumentando a temperatura do motor.
Para termos esta proteção, devemos usar a quantidade de 40% de aditivo e 60% de água limpa no
sistema.
Falta de uso de aditivo no sistema
Aceleram o processo de ressecamento dos componentes de borracha (mangueiras e válvulas da tampa do
reservatório de expansão), causando assim alguns problemas como: mangueira estourada, vazamentos,
perca de temperatura e pressão. Diminui o ponto de ebulição da água.
Provoca a corrosão e a oxidação onde a água entre em contato com os metais.
Evolução no sistema de arrefecimento
1950 1970 1990 2000
Cabeça do cilindro Ferro Fundido Alumínio Alumínio Alumínio
Bloco do motor Ferro Fundido Ferro Fundido Ferro Fundido /
Alumínio Ligas Alumínio
Radiador Cobre/Latão Cobre/Latão Plástico/Alumín
io
Plástico/Alumín
io/Poliamida
Capacidade típica do
sistema 10 7 6 5
Pressão típica do
sistema (*) Atmosférica 1,0 – 1,2 bar 1,2 – 1,4 bar 1,4 – 1,8 bar
Ponto de ebulição
(fervura) requerido 100 ºC 100 – 110 ºC 115 – 125 ºC 125 – 130 ºC
Razão de potência do
motor 18 44 53 60
Stress na solução 2 6 10 12
(*) Pressão de abertura da válvula termostática
(**) Valor médios da industria automobolistica
Solução arrefecedora (Concentração recomendada x Água a ser utilizada)
Durante o ano todo, ao redor do mundo, a maioria dos veículos automotivos tem seu sistema de
arrefecimento preenchido com uma solução arrefecedora contendo 50% do concentrado de
refrigeração e 50% de Água DI.
Água DI = Água deionizada ou desmineralizada ou destilada.
Requisitos básicos da Água DI – NBR 14261
pH = ppm 5,5 a 9,0
Sulfatos, max. ppm 100
Cloretos, max. ppm 40
Dureza total, max. ppm 170
Sólidos totais, max. ppm 340
Uma solução arrefecedora à 50% (1:1), deve ser capaz de:
Manter a estabilidade química dos inibidores de corrosão, tanto quanto, dos sais dissolvidos na água
evitando os depósitos nos pontos quentes do motor bem como o entupimento de galerias do
radiador.
Proteger as mangueiras e juntas quanto ao envelhecimento e ressecamento precoce. - obs: O glicol
atua como um agente modificador da borracha retendo cargas minerais.
Inibir uma condutividade elétrica maior que 0,3 volts para não gerar um campo magnético (bobina)
com conseqüente interferência na injeção eletrônica.
Garantir um ponto de ebulição (fervura) ao redor de 130ºC na pressão de operação do sistema (1,4
bar até 1,8 bar).
Garantir um ponto de congelamento inferior a - 35ºC.
Inibir a formação da cortina de vapor no bloco do motor e inibir a espumação e conseqüentemente a
cavitação da bomba.
Proporcionar corrosão praticamente zero para todos os metais do circuito de arrefecimento - mesmo
em uma solução a 33% (1:2) - obs: Os testes incluem corrosão por cavitação e vibração
Evolução dos líquidos de arrefecimento (....)
Tipos de corrosão
Corrosão Metálica:
A corrosão metálica é a deterioração de um metal, ou das suas propriedades, provocada pela reação com o
ambiente onde se encontra. Fundamentalmente é a oxidação espontânea de um metal.
Um dos problemas mais comuns no sistema de arrefecimento refere-se a corrosão provocada pela água em
contato com os metais. A temperatura da água e do sistema também é outro ponto agravante.
Por estes motivos que, ao abrir tampa de um radiador ou um reservatório de água, podemos constatar a
coloração amarronzada da água devido ao processo corrosivo já avançado.
Os resíduos do processo da corrosão logo estarão obstruindo a passagem da água em todo o sistema,
inclusive no radiador. Estes resíduos em movimento e sob pressão agem como um jato de areia, danificando
com mais rapidez o sistema, principalmente o selo da bomba d’água e o radiador de alumínio, provocando
vazamentos.
Corrosão por erosão:
A corrosão por erosão é um fenômeno físico que pode ser ou não associado a uma corrosão química, é o
desgaste mecânico provocado pela abrasão superficial de uma substância sólida, líquida ou gasosa.
A ação erosiva sobre um material metálico é mais freqüente nos seguintes casos:
quando se desloca um material sólido;
quando se desloca um líquido contendo partículas sólidas;
quando se desloca um gás contendo partículas líquidas ou sólidas.
Corrosão por turbulência
É o processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um líquido. Ocorre particularmente quando há
redução na área de fluxo.
Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas gasosas, poderá ocorrer o choque dessas
bolhas com a superfície metálica e o processo erosivo resultante é denominado impigimento.
O ataque difere da cavitação quanto a forma do desgaste, sendo no caso do impingimento comum alvéolos
sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras são em geral de ar, enquanto na cavitação são bolhas de
vapor do produto.
Corrosão sob tensão
A corrosão sob tensão acontece quando um material, submetido a tensões de tração (aplicadas ou residuais),
é colocado em contato com um meio corrosivo específico. As condições metalúrgicas do material, como
dureza, encruamento, fases presentes, são fatores freqüentemente decisivos.
Neste tipo de corrosão formam-se trincas no material, sendo a perda de espessura muitas vezes desprezível.
As trincas decorrentes da corrosão sob tensão podem ser intergranulares ou transgranulares. A corrosão sob
tensão intergranular ocorre quando a direção preferencial para a corrosão é o contorno de grão. A
propagação de trinca por corrosão sob tensão é geralmente lenta, até atingir o tamanho crítico para uma
ruptura.
Corrosão-fadiga
A fadiga de um material é a progressão de uma trinca a partir da superfície até a fratura, quando o material é
submetido a solicitações mecânicas cíclicas.
A fadiga inicia-se em uma imperfeição superficial que é um ponto de concentração de tensões e progride
perpendicularmente a tensão. A progressão da trinca dá-se pela deformação plástica verificada na base da
trinca associada ao constante aumento de concentração de tensões. Após atingir um tamanho crítico na
trinca, este se rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento.
Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da trinca superficial por onde inicia-se a fadiga. A
base da trinca é uma região tensionada e encruada que age como área anódica em relação ao restante do
material, logo a presença de um eletrólito no interior da trinca provoca corrosão e acelera a progressão da
mesma.
A associação dos dois efeitos causa a falha do material em um número muito menor de ciclos do que o
fenômeno de fadiga ou corrosão isoladamente.
Corrosão por cavitação:
Fenômeno físico causado pela vaporização da solução arrefecedora devido a redução da pressão causada
pela aceleração do fluido (formação de cavidades dentro da massa líquida).
A cavitação surge em zonas de baixa pressão onde o líquido entra em ebulição formando bolhas, as quais ao
tomarem contato com zonas de pressão mais alta são destruídas instantaneamente criando ondas de choque
no líquido.
A cavitação da mesma forma que a erosão, destrói as películas de produtos de corrosão expondo o material
a novo desgaste corrosivo, além de provocar a deformação plástica com encruamento em face da incidência
de ondas de choque de alta pressão e portanto a criação de áreas anódicas.
Deste modo, o desgaste resultante será maior no caso de conjugar os dois fenômenos do que aquele
observado pela ação de cada um isoladamente
Corrosão por pites
A corrosão por pites é uma forma de corrosão localizada que consiste na formação de cavidades de pequena
extensão e razoável profundidade. Ocorre em determinados pontos da superfície enquanto que o restante
pode permanecer praticamente sem ataque.
É um tipo de corrosão muito característica dos materiais metálicos formadores de películas protetoras
(passiváveis) e resulta, de modo geral, da atuação da ilha ativa-passiva nos pontos nos quais a camada
passiva é rompida.
Seu acompanhamento é mais difícil quando ocorre no interior de equipamentos e instalações, já que o
controle da perda de espessura não caracteriza o desgaste verificado.
Nos materiais passiváveis a quebra da passividade ocorre em geral pela ação dos chamados íons
halogenetos (Cl-, F-, I- e Br-) e esta dissolução localizada da película gera uma área ativa que diante do
restante passivado provoca uma corrosão muito intensa e localizada.
Outro aspecto importante é o mecanismo de formação dos pites, já que a falha se inicia em pontos de
fragilidade da película passivante (defeitos de formação) e o pH no interior do pite se altera substancialmente
no sentido ácido o que dificulta a restituição da passivação inicial. Resulta daí que a pequena área ativa
formada diante de uma grande área catódica provoca a corrosão intensa e localizada.
Apresenta-se na forma de um pó branco dentro da tubulação, o que indica que a camada de passivação foi
atacada e que o processo de corrosão foi desencadeado.