Resfriamento da temperatura excessiva no motor: principais problemas e manutenção

No processo de transformação de energia, o motor de combustão interna ciclo Otto da motocicleta produz calor, porém parte desse calor não é aproveitado e é necessário que, por meio de um sistema de arrefecimento, a temperatura do motor seja controlada. A alternativa mais viável é a dissipação para o meio ambiente.

O motor necessita trabalhar numa faixa de temperatura adequada, no entanto quando os limites são excedidos ocorrem danos generalizados nas peças submetidas à alta temperatura.

A variedade de modelos e tamanhos de motocicletas exige uma gama de sistemas de arrefecimento capazes de manter a temperatura dentro dos padrões estabelecidos em seus projetos. Nessa matéria vamos estudar alguns sistemas básicos de arrefecimento e as principais causas de irregularidades no motor.

Nos motores modernos os desafios são reduzir emissões e consumo de combustível e em contrapartida produzir potência. Por isso eles trabalham em alta temperatura na câmara de combustão, consequência da elevada taxa de compressão, além de outras variáveis. Em uma Yamaha YBR 125cc, a taxa está por volta de 10:1. Em uma superbike de 1000cc, supera os 12:1.

Enquanto a temperatura do motor apontada no painel da moto varia entre 90°C a 100°C, no motor não é bem assim. De acordo com o fabricante Metal Leve, a temperatura produzida no momento da combustão varia entre 1.100°C e 1.600°C, suficiente para fundir o pistão, que é basicamente composto de alumínio.

No funcionamento do motor, após a expansão dos gases na câmara de combustão, além do patamar de temperatura atingido, ocorrem outros fenômenos como, por exemplo, a pressão interna, que se eleva alterando também a taxa de compressão dinâmica. Então a pergunta: porque em condições normais de funcionamento do motor as peças não derretem?

A resposta é simples: o controle da temperatura na câmara de combustão é dado pela entrada da nova mistura ar/combustível, sendo que a combustão normal ocorrerá em um tempo muito rápido, em milésimos de segundos.

Paralelo ao processo de combustão são relevantes, juntamente com o controle de temperatura, o sistema de arrefecimento do motor, sistema de lubrificação, lubrificante, o tipo de vela de ignição, qualidade do combustível e etc. Por isso as peças não derretem.

Para efetuar um diagnóstico preciso é necessário ter em mente quais são os mecanismos de controle de temperatura do motor.

ARREFECIMENTO A AR

Presente na maioria das motocicletas de 50cc a 150cc, a justificativa para a aplicação do sistema é o baixo custo, porém apresenta como desvantagem a pouca eficiência e somente funciona se a motocicleta estiver em movimento. Motos submetidas ao trânsito lento das grandes cidades estão sujeitas a falhas no funcionamento, consumo excessivo de óleo, superaquecimento e danos no motor.

Descrição do sistema: o sistema é composto por aletas de dissipação de temperatura no cabeçote e cilindro.
Funcionamento: é necessário que a motocicleta esteja em movimento para que haja fluxo de ar nas aletas do cilindro e cabeçote e o controle da temperatura.
Problemas mais comuns: aletas quebradas e excesso de resíduos encravados na superfície, dificultando a refrigeração do motor.
Manutenção: basicamente, manter limpas as aletas do cilindro e do cabeçote.

AR FORÇADO

Presente na maioria dos scooters e motonetas, estes veículos necessitam do sistema devido a pouca área de ventilação do motor, comprometida pelo excesso de carenagens. O sistema é infalível, visto que basta ligar a motoneta e o sistema já está funcionando.

Descrição do sistema: semelhante ao sistema de ventilação natural, porém conta com a ajuda de um ventilador acoplado ao volante magnético, uma carcaça ao redor do cilindro para direcionar o ar.

Funcionamento: durante o  funcionamento do motor, o ventilador aspira ar fresco e força a circulação nas aletas do cabeçote e cilindro.

Problemas mais comuns: ventilador com pá quebrada, obstrução nas áreas de circulação de ar, aletas do cilindro e cabeçote quebradas e excesso de resíduos encravados na superfície.

Manutenção: manter as passagens do ar desobstruídas, substituição de peças quebradas, e a limpeza das aletas do cilindro e cabeçote.

AR E RADIADOR DE ÓLEO

Presente na maioria das motocicletas de 250cc a 300cc, também é um sistema de baixo custo, porém apresenta como desvantagem a pouca eficiência, pois só funciona se a motocicleta estiver em movimento.

Motos submetidas ao trânsito lento das grandes cidades estão sujeitas a falhas no funcionamento, consumo excessivo do óleo, superaquecimento e danos no motor. O radiador de óleo auxiliar consegue baixar a temperatura em cerca de 30°C.

Descrição do sistema: o sistema é composto de radiador de óleo, aletas de dissipação de temperatura no cabeçote e cilindro.

Funcionamento: é necessário que a motocicleta esteja em movimento para que o fluxo de ar flua no radiador, nas aletas do cilindro e cabeçote, e para que também controle a temperatura.

Problemas mais comuns: obstrução nas áreas de circulação de ar, do radiador de óleo, aletas do cilindro e cabeçote. Cabeçote e cilindro com aletas quebradas. Vazamentos no radiador.

Manutenção: manter as passagens do ar desobstruídas, substituir peças danificadas. Recomenda-se uma atenção especial no radiador de óleo quanto à limpeza. Devido à sua fragilidade, nunca direcionar um jato d’água de alta pressão na peça.

ARREFECIMENTO A ÁGUA

É o sistema mais eficiente, porém o mais caro e complexo. No Brasil está presente em todas as faixas, desde um scooter de 110 cc até uma motocicleta de alta cilindrada. Pela sua eficiência, colabora para o desenvolvimento de motores de altas potências.

Descrição do sistema: na construção do cilindro, cabeçote e carcaça de motor há galerias para a passagem do líquido de arrefecimento. É composto por radiador, tampa do radiador, ventilador, reservatório de expansão, tubulações, bomba d’água, interruptor ou sensor de temperatura, termostato e líquido de arrefecimento.

Descrição do sistema: para cada modelo de motocicleta há uma especificação de composição do líquido de arrefecimento, como a proporção da mistura e volume.

Funcionamento: a bomba faz a água circular a fim de controlar a temperatura do motor, porém inicialmente a circulação é limitada pelo termostato para que facilite o aquecimento inicial. Num determinado valor, o termostato libera a passagem máxima de fluido para otimizar o controle do arrefecimento. O funcionamento do sistema é monitorado pelo sensor ou interruptor, que mede a temperatura no radiador ou no cilindro e aciona o ventilador caso haja excesso e o desliga quando o valor padrão é estabelecido. O líquido está confinado em um sistema pressurizado para elevar o seu ponto de ebulição.

Se a pressão subir a valores prejudiciais ao sistema, a tampa do radiador abre uma passagem para que o excesso expandido flua para o reservatório de expansão. Quando a pressão é reestabelecida, o líquido volta ao radiador pela válvula de controle da tampa e assim segue o processo.

No radiador, o fluido volta à temperatura normal de funcionamento e recircula pelas partes quentes do motor, controlando a temperatura.

Causas de problemas mais comuns: Motor ferve - pane no funcionamento do ventilador, ar no circuito, pane no interruptor do ventilador do radiador, proporção da mistura do líquido de arrefecimento inadequada, volume do líquido abaixo do especificado, válvula termostática com defeito, obstrução nas galerias e tubulações de passagens do líquido, bomba d’água defeituosa, falha na tampa do radiador, falha na pressurização do líquido de arrefecimento, área do radiador danificada.

Vazamento/consumo do líquido de arrefecimento - falha nas braçadeiras e presilhas das mangueiras, falhas nas tubulações ou reservatório de expansão, falhas no selo mecânico da bomba, vedação da tampa do radiador, radiador furado, juntas do motor deterioradas, trinca no cilindro ou cabeçote.

Manutenção: de acordo com o manual do fabricante, substituir o líquido de arrefecimento no intervalo recomendado, lavar as galerias e passagens do líquido, testar sensor de temperatura ou interruptor. Avaliar as seguintes peças: radiador, tampa, tubulações, reservatório de expansão, funcionamento da bomba d’água, trocar as juntas e indicador de temperatura localizado no painel da moto.

Nunca efetue manutenção no sistema de arrefecimento com o motor aquecido.

Em razão da grande variedade de sistemas e motores recomendamos que verifique as orientações descritas no manual de serviços do fabricante da motocicleta.