A prevenção de danos e falhas potenciais em equipamentos está associada a uma série de fatores que vão desde as especificações de projeto, até questões relacionadas à operação e à manutenção dos equipamentos.
Discutiremos neste artigo, as principais falhas ligadas à lubrificação de motores para você conhecer melhor os cuidados a serem tomados com o maquinário de sua empresa e a quais tipos de desgaste eles estão suscetíveis.
Categorias de falhas
As causas das falhas no motor são, geralmente, determinadas relacionando-as a um ou a mais mecanismos de falha, que consistem na apresentação ou na forma pela qual a falha de um componente, de uma unidade ou de um equipamento se manifestou. As causas mais significativas e recorrentes para a ocorrência desses problemas em equipamentos, por exemplo, são:
- Erros de projeto ou de especificação: o equipamento ou alguns de seus componentes não correspondem às necessidades do serviço. Trata-se de fatores ligados à dimensão, rotação, material, ajuste, etc.
- Erros de fabricação (de componentes ou montagem): trincas, concentração de tensão, folgas exageradas ou insuficientes não previstas no projeto.
- Instalação imprópria: desalinhamento, fundação, vibração, etc.
- Manutenção imprópria: perda de ajustes e da eficiência do equipamento em razão de contaminantes, falta momentânea ou total de lubrificação, lubrificante impróprio, falta de controle de vibração, dentre outros.
- Operação imprópria: sobrecargas, choques e vibrações que acabam em ruptura do componente mais fraco, cujas partes podem provocar grande dano nas outras peças.
A partir disso, apresentaremos algumas observações sobre as causas das falhas mais frequentes relacionadas com a lubrificação de motores que podem surgir durante seu funcionamento.
São elas: consumo excessivo de óleo, desgaste excessivo de peças, formação de depósitos, alteração na pressão do óleo, dificuldade na partida e corrosão.
Discutiremos as especificidades de cada uma a seguir.
Consumo excessivo de óleo
Nesse tipo de causa, os motores de combustão interna apresentam diferenças muito consideráveis nas características de consumo de óleo, conforme o tipo do motor e até mesmo dentro do mesmo tipo. O aspecto da curva do consumo de óleo em função do tempo ou da quilometragem depende de vários fatores, sobretudo do uso do motor, tipos de anéis de segmento, pistões, mancais e das condições de amaciamento do motor.
Contudo, de maneira geral, pode-se dizer que, em um motor novo, o consumo de óleo inicialmente é relativamente alto, diminuindo gradualmente no decurso do amaciamento, até que, acabado esse, a curva de consumo se mostre mais ou menos constante. Nos motores de quatro tempos, tal valor é aproximadamente de 1% do consumo do combustível; já nos motores de dois tempos, ele é um pouco mais alto.
O consumo se mantém com esse valor durante bastante tempo até que, graças a desgastes de cilindros, anéis de segmento e pistões, e pela consequente formação de depósitos, o consumo de óleo aumenta novamente. Com isso, torna-se necessário um recondicionamento e a limpeza do motor para que se permitam valores razoáveis novamente.
Além da passagem do óleo para a câmara de combustão, outra possibilidade para seu consumo excessivo é o vazamento externo. Os locais prováveis para vazamentos são o plugue de dreno, a conexão do filtro de óleo, os selos, as gaxetas e a unidade sensora de tomada de pressão.
A viscosidade dos óleos de cárter é o principal fator para o consumo na lubrificação dos motores. Normalmente, quanto menor a viscosidade, maior o consumo.
Todavia, um grau de viscosidade menor (porém acima do mínimo especificado para o projeto) melhora a partida e a economia de combustível, ao reduzir o atrito do motor. Dessa forma, um compromisso deve ser feito entre consumo e outros fatores de desempenho, quando um óleo lubrificante é selecionado.
Desgaste excessivo de peças
Embora seja normal que o desgaste de peças ocorra, o ideal na gestão de manutenção é que este processo leve o máximo de tempo possível para ocorrer.
Dessa forma, devemos ficar atentos às possíveis causas desse desgaste precoce, como:
- Quantidade inadequada de óleo lubrificante no cilindro/camisa.
- Pistão do cilindro desalinhado, prejudicando a aderência dos anéis nos pistões.
- Óleo lubrificante contaminado por substâncias abrasivas.
- Anéis com mau funcionamento, possibilitando a passagem dos gases (blow-by).
- Temperatura da parede do cilindro/camisa acima do ideal, rompendo a película de proteção do óleo.
- Viscosidade inadequada do óleo.
Formação de depósitos
A seguir, ordenamos algumas das causas mais comuns da formação de borras:
- Contaminação excessiva do óleo do cárter por substâncias provenientes das câmaras de combustão.
- Filtração insuficiente do ar e do óleo.
- Intervalo de troca de óleo excessivo.
- Contaminação com água.
- Substituição do óleo por outro com mais elevado grau dispersante, tendendo a soltar os depósitos que se tenham acumulado durante o período de serviço anterior. Ao se mudar de óleo, portanto, é fundamental uma lavagem adequada no motor; do contrário, há a probabilidade de se formarem depósitos de borras com entupimento dos filtros e dos canais de óleo é alta.
Alteração na pressão do óleo
A viscosidade é a única propriedade do óleo de motor que pode, possivelmente, afetar a pressão de óleo. Entretanto, ela tem pouco efeito em sua pressão quando o motor está em boas condições mecânicas. Se a pressão responder, entretanto, às variações nos graus SAE, é uma indicação de que o motor requer atenção em sua parte mecânica. Isso é válido para temperaturas normais de operação, visto que é possível haver variação na pressão do óleo se temperaturas extremas ocorrerem. Temperaturas de motor bastante baixas resultam em elevada pressão de óleo e vice-versa. Uma causa comum de baixa pressão de óleo é o resultado de excessiva diluição de combustível, por exemplo.
A seguir, apresentaremos uma lista das possíveis causas das pressões anormais de óleo:
Baixa pressão de óleo:
- Óleo diluído com combustível.
- Mancais excessivamente desgastados.
- Óleo insuficiente.
- Viscosidade do óleo inferior à adequada.
- Bomba de óleo danificada.
- Mola da válvula de alívio danificada.
- Tela de aspiração da bomba de óleo entupida.
- Vazamento na linha de descarga da bomba de óleo.
- Excessiva temperatura do óleo.
- Elevada formação de espuma.
- Sensor de pressão do óleo danificado.
Alta pressão de óleo:
- Óleo com grau de viscosidade elevado.
- Óleo com baixa temperatura.
- Válvula de alívio danificada.
- Constante (K) da mola da válvula de alívio excessivamente alta (dura).
- Linha de óleo entupida.
- Sensor de pressão do óleo danificado.
Pressão de óleo com flutuação:
- Baixo nível de óleo no cárter.
- Elevado grau de viscosidade do óleo.
- Tela de aspiração da bomba de óleo parcialmente entupida.
- Vazamento na linha de aspiração da bomba.
- Tomada de aspiração do óleo no cárter excessivamente alta.
- Válvula de alívio danificada.
Ausência de pressão de óleo:
- Bomba de óleo inoperante.
- Entupimento na linha de sucção.
- Linhas danificadas.
- Baixo nível de óleo.
- Sensor de pressão do óleo danificado.
Dificuldade na partida
Para as folgas dos pistões e dos mancais, quanto maior for a viscosidade do óleo, maior será o torque de arranque requerido. A viscosidade referida é aquela correspondente à temperatura quando o motor se encontra frio. Uma vez atendida a recomendação do fabricante quanto à viscosidade adequada, as causas para dificuldades de arranque são várias. Deixando de lado as mais óbvias – falta de combustível –, uma das mais comuns é a falta de compressão, motivada pelo desgaste dos anéis ou vazamentos pelas juntas do cabeçote e das válvulas, impossibilitando a inflamação do combustível. Além disso, a outra causa mais recorrente consiste na má regulagem do sistema de injeção de combustível.
Corrosão
Para haver possibilidade de corrosão, o principal fator é a presença de água. A água é um subproduto da combustão e pode se condensar no cárter se a temperatura de operação do motor for muito baixa. Em aplicações onde a umidade do ar se encontra acima de 85%, ácidos são gerados no cárter em virtude da presença adicional de água no ar, gerando, principalmente, ataques corrosivos de forma frequente.
Concluindo
Através deste artigo, verificamos, por exemplo, que a análise de fluidos monitora as propriedades do óleo, como a viscosidade e a presença dos aditivos; as condições do sistema, trazendo informações sobre contaminação externa, passagem de fuligem para o sistema de lubrificação, ocorrência de diluição por combustível e de blow by; além da avaliação dos metais presentes, entendendo a taxa de desgaste de cada motor, trazendo dados fundamentais para a tomada de decisão e intervenção adequada, no momento correto, evitando a falha do equipamento, e por consequência, seu alto custo de manutenção corretiva e indisponibilidade.
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Referência do artigo: Autora Helena Filipa, E-book: Análise de Falhas em Motores
