O resfriador de óleo do motor é um componente pequeno com uma função enorme. Ele mantém o óleo lubrificante dentro da faixa correta de temperatura, transferindo o calor do óleo para o líquido de arrefecimento do motor.
Um resfriador de óleo com vazamento pode causar óleo no líquido de arrefecimento, líquido de arrefecimento no óleo, óleo leitoso, temperatura alta do óleo ou pressão baixa do óleo. Se o líquido de arrefecimento chegar às bronzinas, o resultado pode ser uma quebra grave do motor.
Como funciona o resfriador de óleo do motor
A maioria dos motores diesel da linha pesada usa um resfriador de óleo do tipo líquido-líquido. O óleo quente vindo da bomba de óleo passa pelo resfriador, enquanto o líquido de arrefecimento do motor circula ao redor ou entre as passagens de óleo e leva o calor para o radiador.
Núcleos de placas e núcleos tubulares
Muitos motores modernos de caminhão usam um núcleo de placas (trocador de calor de placas empilhadas). Pares de placas finas e brasadas formam as passagens de óleo, com o líquido de arrefecimento circulando entre elas. Alguns motores mais antigos e fora de estrada usam núcleos tubulares.
Carcaça, juntas e vedações
O núcleo normalmente é montado em uma carcaça do resfriador de óleo ou tampa parafusada na lateral do bloco do motor. A carcaça contém as passagens de óleo e de líquido de arrefecimento e, em muitos motores, também abriga o cabeçote do filtro de óleo.
As uniões entre o núcleo, a carcaça e o bloco são vedadas com juntas e anéis O-ring. Essas vedações são tão importantes quanto o próprio núcleo: uma vedação com defeito pode misturar os fluidos da mesma forma que uma placa trincada.
Válvula termostática de desvio (bypass)
Muitos motores têm um termostato de óleo ou válvula de desvio (bypass) na carcaça ou no cabeçote do filtro. Com o óleo frio, ele desvia do resfriador para que o motor aqueça mais rápido. Quando o óleo atinge a temperatura de trabalho, a válvula direciona o óleo através do núcleo.
Causas mais comuns de falha do resfriador de óleo
As falhas do resfriador de óleo geralmente começam pelo lado do líquido de arrefecimento, pelo lado do óleo ou pelas vedações. Identificar qual deles causou a falha é importante, porque um resfriador novo instalado em um motor com o mesmo problema de origem muitas vezes volta a falhar.
1. Química do líquido de arrefecimento, corrosão e eletrólise
O lado do líquido de arrefecimento do núcleo depende de um líquido de arrefecimento corretamente mantido para ter proteção contra a corrosão.
Entre os problemas estão:
- Inibidores de corrosão ou aditivos suplementares do líquido de arrefecimento (SCA) esgotados
- pH do líquido de arrefecimento que ficou ácido demais
- Água dura ou não tratada usada na mistura ou para completar o nível
- Corrente elétrica parasita no líquido de arrefecimento, causada por aterramento deficiente do chassi ou do motor (eletrólise)
Essas condições causam corrosão por pites e microfuros nas placas ou tubos finos. Uma vez perfurada a placa, o óleo e o líquido de arrefecimento podem se misturar.
2. Erosão por cavitação
A cavitação ocorre quando minúsculas bolhas de vapor implodem contra as superfícies metálicas. Nos motores diesel, ela é mais conhecida por causar pites nas camisas dos cilindros, mas também pode atacar outros componentes do sistema de arrefecimento.
Nível baixo do líquido de arrefecimento, pressão baixa no sistema por causa de uma tampa do radiador com defeito e níveis baixos de nitrito em líquidos de arrefecimento convencionais aumentam o risco. De acordo com este artigo da ForConstructionPros sobre manutenção do sistema de arrefecimento, o nitrito é o principal aditivo que protege contra pites nas camisas e cavitação em líquidos de arrefecimento convencionais, e os níveis de SCA precisam ser mantidos.
3. Ruptura interna das placas por picos de pressão
A pressão do óleo na partida a frio pode ser muito superior à pressão normal de trabalho, principalmente com óleo espesso em clima frio. Um regulador de pressão de óleo travado pode elevá-la ainda mais, e picos repetidos podem abrir as emendas das placas ou as juntas brasadas.
4. Detritos após uma quebra de motor
Quando uma bronzina, um pistão ou o turbocompressor falha, partículas metálicas e borra circulam pelo sistema de lubrificação. O núcleo do resfriador de óleo é um dos primeiros componentes que elas alcançam depois da bomba.
As passagens internas finas de um núcleo de placas são muito difíceis de limpar por completo. Os detritos que ficam lá dentro podem restringir o fluxo de óleo, elevar a temperatura do óleo e, mais tarde, se soltar dentro de um motor recém-retificado.
Por esse motivo, muitas retíficas tratam o resfriador de óleo como um item a substituir, não reutilizar depois de uma falha de bronzina ou de outra falha interna grave.
5. Falha de juntas e anéis O-ring
Juntas e anéis O-ring endurecem e encolhem com o tempo e o calor. Torque incorreto, vedações reutilizadas, faces de vedação danificadas ou material de vedação inadequado podem causar vazamentos.
Um vazamento na vedação da carcaça pode aparecer como vazamento externo de óleo ou de líquido de arrefecimento, ou como passagem interna de um circuito para o outro, dependendo de onde a vedação está localizada.
6. Superaquecimento
O superaquecimento do motor eleva a temperatura e a pressão nos dois sistemas.
7. Líquido de arrefecimento errado ou mistura de tipos diferentes
Misturar tipos incompatíveis de líquido de arrefecimento, ou adicionar SCA a um líquido de arrefecimento que não o exige, pode desequilibrar os inibidores. SCA em concentração excessiva também pode formar depósitos que reduzem a troca de calor.
Sintomas de resfriador de óleo com defeito
Os sintomas dependem do sentido em que os fluidos se deslocam. Com o motor em funcionamento, a pressão do óleo normalmente é maior que a do líquido de arrefecimento, de modo que um vazamento interno geralmente empurra óleo para o líquido de arrefecimento. Depois que o motor é desligado, quando a pressão do óleo cai e o sistema de arrefecimento ainda está pressurizado, o líquido de arrefecimento pode migrar para o óleo.
Óleo no líquido de arrefecimento
- Película de óleo ou camada marrom e gordurosa no reservatório de expansão
- Borra espessa, com aspecto de "achocolatado", no líquido de arrefecimento
- Tampa do radiador e mangueiras cobertas de óleo
Líquido de arrefecimento no óleo
- Óleo leitoso, acinzentado ou cor de caramelo na vareta ou sob a tampa de abastecimento de óleo
- Nível de óleo subindo entre as trocas
- Perda de líquido de arrefecimento sem explicação e sem vazamento externo
- Análise de óleo indicando glicol, sódio ou potássio
Temperatura alta do óleo
Pode ser causada por núcleo restrito (detritos ou borra no lado do óleo), incrustação ou sujeira de óleo no lado do líquido de arrefecimento, válvula de desvio travada aberta ou um problema geral do sistema de arrefecimento.
Pressão baixa do óleo
Um resfriador muito restrito, óleo afinado pela temperatura alta ou óleo degradado pela contaminação com líquido de arrefecimento podem reduzir a pressão do óleo.
Como diagnosticar vazamento no resfriador de óleo
Óleo no líquido de arrefecimento ou líquido de arrefecimento no óleo não significa automaticamente que o resfriador de óleo falhou. Outros componentes podem produzir os mesmos sintomas; por isso, confirme a origem antes de trocar peças.
Passo 1: Confirme a contaminação com análise de fluidos
Envie amostras de óleo e de líquido de arrefecimento a um laboratório. No óleo, glicol, sódio, potássio e água são os principais indicadores de contaminação por líquido de arrefecimento. A Machinery Lubrication observa que o potássio no óleo quase sempre vem de contaminação por glicol, enquanto o FTIR sozinho não consegue detectar glicol abaixo de cerca de 1000 ppm.
Passo 2: Descarte outras origens
Outras causas comuns de mistura de óleo e líquido de arrefecimento são:
- Falha da junta do cabeçote
- Cabeçote ou bloco trincado
- Vazamento nos anéis de vedação das camisas dos cilindros (motores de camisa úmida)
- Vazamento nas camisas ou copos dos bicos injetores
- Falha do resfriador de EGR (normalmente perda de líquido de arrefecimento para o escapamento ou para a admissão, e não para o óleo)
Gases de combustão no líquido de arrefecimento, fumaça branca no escapamento ou perda de líquido de arrefecimento sem contaminação por óleo apontam mais para a junta do cabeçote, o cabeçote, as camisas dos bicos injetores ou o resfriador de EGR.
Passo 3: Faça o teste de pressão do sistema de arrefecimento
Pressurize o sistema de arrefecimento até a pressão de teste especificada pela montadora e acompanhe se há perda de pressão. Observe se aparece líquido de arrefecimento no cárter ou no cabeçote do filtro de óleo.
Um boletim de serviço da Detroit Diesel sobre líquido de arrefecimento no óleo do motor segue essa abordagem: pressurizar o sistema de arrefecimento, remover o cárter para localizar por onde o líquido de arrefecimento entra no óleo (região do pistão e da camisa, interface entre a camisa e o bloco, ou trem de engrenagens e passagens de retorno de óleo) e fazer o teste de pressão do resfriador de óleo quando o líquido de arrefecimento aparece pelo trem de engrenagens ou pela passagem de retorno de óleo.
Passo 4: Faça o teste de pressão do núcleo do resfriador de óleo
Remova o núcleo e teste-o na bancada:
- Limpe o núcleo e as faces de vedação.
- Instale placas de fechamento e juntas nas passagens de óleo.
- Aplique ar regulado em baixa pressão no lado do óleo, na pressão especificada no manual de serviço do motor. Nunca aplique ar comprimido da oficina sem regulagem, pois isso pode danificar um núcleo em bom estado.
- Mergulhe o núcleo em água limpa, ou aplique água com sabão, e gire-o para liberar o ar preso.
- Um fluxo constante de bolhas saindo pelo lado do líquido de arrefecimento confirma o vazamento interno.
Passo 5: Inspecione a carcaça e a válvula de desvio
Verifique se a carcaça apresenta trincas, corrosão e faces de vedação danificadas. Teste o termostato de óleo ou a válvula de desvio se a temperatura alta do óleo foi um dos sintomas.
O que fazer depois de uma falha do resfriador de óleo
Substituir o resfriador é apenas parte do reparo. Os dois sistemas precisam ser limpos, caso contrário a contaminação restante vai danificar as peças novas.
Sistema de arrefecimento
- Drene totalmente o líquido de arrefecimento, inclusive pelos drenos do bloco, se houver.
- Faça a lavagem com um produto de limpeza desenvolvido para remover óleo de sistemas de arrefecimento, seguindo as instruções do fabricante do produto e da montadora do motor. Por exemplo, um boletim de serviço de radiadores da International Trucks indica o Fleetguard Restore Plus (um limpador de base ácida) para remover incrustações, corrosão e sujeira de óleo.
- Enxágue com água limpa até não restar nenhum resíduo de óleo.
- Substitua o filtro do líquido de arrefecimento (se houver), a tampa do radiador e todas as mangueiras inchadas pelo óleo ou amolecidas.
- Reabasteça com líquido de arrefecimento novo, do tipo e na concentração corretos.
Sistema de lubrificação
- Drene o óleo e substitua todos os filtros de óleo.
- Se houve líquido de arrefecimento no óleo, faça a lavagem do sistema de lubrificação conforme a recomendação da montadora e troque o óleo novamente após um curto período de funcionamento.
Bronzinas e componentes internos do motor
O líquido de arrefecimento no óleo deixa o óleo leitoso e favorece a formação de borra, que pode entupir os filtros e deixar as bronzinas sem lubrificação. O boletim do Filter Manufacturers Council sobre vazamento de líquido de arrefecimento para o óleo do motor alerta que isso pode causar desgaste excessivo e falha das bronzinas.
Se o líquido de arrefecimento chegou ao óleo, inspecione as bronzinas de mancal e de biela. O boletim da Detroit exige a substituição do kit de bronzinas da parte inferior do motor, a lavagem do sistema de arrefecimento e a troca do óleo quando a contaminação por líquido de arrefecimento é confirmada. Siga sempre o procedimento do motor em questão.
Depois de uma quebra grave do motor
Se o resfriador de óleo ficou exposto a detritos metálicos de uma falha de bronzina, pistão ou turbo, substituir o núcleo geralmente é mais seguro do que tentar limpá-lo.
Como identificar o resfriador de óleo de reposição correto
1. Número OE da peça
O número OE da peça é o identificador mais confiável. Normalmente ele está gravado ou etiquetado no núcleo, ou fundido na carcaça.
2. Modelo e número de série do motor
Confirme o fabricante, o modelo e o número de série do motor (ESN). Anos de fabricação diferentes do mesmo modelo podem usar resfriadores diferentes.
3. Núcleo ou carcaça?
Defina se você precisa de:
- Apenas o núcleo (conjunto de placas), quando a carcaça está em bom estado
- A carcaça ou tampa, quando ela está trincada, corroída ou com as faces de vedação danificadas
- Um conjunto completo (carcaça e núcleo)
4. Número de placas e dimensões do núcleo
Nos núcleos de placas, verifique o número de placas, o comprimento total do núcleo, a largura e a espessura, além da posição e do tamanho das conexões de entrada e de saída. Um núcleo com menos placas pode até servir, mas vai resfriar menos.
5. Fixação, conexões e jogo de juntas
Compare a posição dos furos dos parafusos, o formato dos flanges e eventuais tomadas para válvula de desvio ou sensores.
Instale sempre um jogo novo de juntas e anéis O-ring compatível com o resfriador e a carcaça. Nunca reutilize vedações antigas.
Como prevenir falhas do resfriador de óleo
- Use o tipo de líquido de arrefecimento especificado pelo fabricante do motor e não misture tipos diferentes.
- Teste o líquido de arrefecimento regularmente quanto ao ponto de congelamento, ao pH e ao nível de inibidores ou de SCA.
- Use água limpa, com baixo teor de minerais ou deionizada, na mistura.
- Mantenha corretos o nível do líquido de arrefecimento e a pressão do sistema, e substitua tampas de radiador com defeito.
- Verifique as conexões de aterramento do motor e do chassi para evitar a eletrólise.
- Adote um programa de análise de óleo e de líquido de arrefecimento para detectar vazamentos logo no início.
Perguntas frequentes
Um resfriador de óleo com defeito pode causar óleo no líquido de arrefecimento?
Sim. Quando uma placa, um tubo ou uma vedação interna falha, o óleo geralmente é forçado para o líquido de arrefecimento com o motor em funcionamento, porque a pressão do óleo normalmente é maior que a do líquido de arrefecimento. Uma junta do cabeçote ou outro vazamento interno pode causar o mesmo sintoma; por isso, confirme a origem com um teste de pressão.
Como saber se o problema é o resfriador de óleo ou a junta do cabeçote?
Gases de combustão no líquido de arrefecimento, fumaça branca no escapamento e perda de compressão apontam para a junta do cabeçote, enquanto óleo no líquido de arrefecimento sem gases de combustão aponta mais para o resfriador de óleo. O teste de pressão do núcleo do resfriador de óleo na bancada dá a resposta definitiva.
Posso rodar com o resfriador de óleo vazando?
Não é recomendado. O líquido de arrefecimento no óleo pode danificar as bronzinas rapidamente, e o óleo no líquido de arrefecimento reduz a eficiência do arrefecimento; por isso, o motor deve ser reparado assim que o vazamento for confirmado.
Devo trocar o resfriador de óleo depois de uma retífica do motor?
Se o motor quebrou por dano em bronzina, pistão ou turbo, a substituição do resfriador de óleo geralmente é recomendada, porque os detritos metálicos são muito difíceis de remover do núcleo. Reutilizar um resfriador contaminado traz o risco de danificar o motor novo.
Preciso trocar a carcaça do resfriador de óleo junto com o núcleo?
Nem sempre. Substitua a carcaça se ela estiver trincada, corroída ou com as faces de vedação danificadas; caso contrário, um núcleo novo e um jogo de juntas podem ser suficientes.
Precisa de um resfriador de óleo de reposição?
A TRUPA fornece resfriadores de óleo do motor de reposição com referência OE, incluindo núcleos de placas e carcaças do resfriador de óleo, para importadores, distribuidores e oficinas.
Para identificar a peça correta, envie-nos o número OE, o modelo e o número de série do motor ou uma foto do resfriador de óleo antigo.
