Fuligem: Porque o óleo se torna escuro no cárter do motor?

Marcos Thadeu Lobo

Engenheiro Mecânico Graduado Pela Universidade Estadual De Campinas ( Unicamp ) em 1985. Ingressou na Petrobras Distribuidora S/A em 1986 como profissional de Suporte Técnico em Produtos. E atualmente exerce a função de Consultor Técnico Sênior.

Fuligem

A fuligem é gerada em motores de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto  4T como resultado da combustão incompleta do combustível. Idealmente,  a combustão completa do combustível na câmara de combustão produziria, apenas, dióxido de carbono e água. Porém, nenhum motor de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto 4T é totalmente eficiente.

Figuras 1/2 – Formação de fuligem em motores de combustão interna 2T/4T

Em face da forma como o combustível é injetado e entra em ignição, a formação de fuligem ocorre mais comumente em motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T que nos de Ciclo Otto 4T. Dessemelhante, de motores de combustão interna Ciclo Otto 4T onde a mistura ar/combustível entra em ignição através de uma centelha, a mistura ar/combustível nos motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T entra em combustão espontaneamente em função das elevadíssimas temperaturas e pressões existentes na câmara de combustão.

Nos motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T, o ar e o combustível não se misturam tão cabalmente como ocorre em motores de combustão interna Ciclo Otto 4T e, em decorrência disto, formam-se  regiões de alta concentração de combustível que geram fuligem quando entram em ignição.

Ao passo que a maioria da fuligem é expelida através do tubo de escapamento, parte dela passa entre as folgas dimensionais existentes entre os anéis de segmento dos êmbolos e camisas e  entre hastes e guias de válvula,  o que termina por contaminar o óleo lubrificante do cárter e provocar o seu escurecimento.

Figuras 3/4 – A fuligem contamina e escurece o óleo lubrificante do cárter

Partículas de fuligem são compostas de 98%  em peso de carbono ( C ) e são, tipicamente, esféricas em sua forma. Ao passo que as dimensões das partículas de fuligem tem dimensões médias < = 1 mícron, elas podem se aglutinar e formar partículas de dimensões maiores. Partículas individuais de fuligem apresentam pequenos riscos de desgaste às peças dos motores de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto 4T.  Partículas aglomeradas, no entanto,  representam maior risco de desgaste e os atuais aditivos dispersantes presentes nos óleos lubrificantes de motores de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto 4T destinam-se a impedir que as partículas individuais de fuligem formem aglomerados que possam provocar desgaste dos elementos móveis.

Figuras 5/6 – Ação da aditivação dispersante no óleo lubrificante de cárter

Em  motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T,   em  face    da   combustão  parcial  do  Óleo Diesel  Rodoviário ( B S500/B S10 ), há   formação   bastante  mais intensa de  material particulado sólido  carbonoso de  cor escura ( fuligem )   que em motores de combustão interna Ciclo Otto 4T e estes resíduos carbonosos ao passarem entre os anéis de segmento e as camisas dos cilindros ou entre as hastes e os guias de válvula levam ao escurecimento quase imediato do óleo lubrificante após a entrada em operação.  Para  impedir que  material  particulado sólido carbonoso  de  cor escura ( fuligem ) se  deposite  nas partes  frias ( tampas  dos  balancins, cárter )  e   quentes ( canaletas e saias de êmbolos ) sob a forma de borras e vernizes  aditivação denominada detergente dispersante  mantém o citado material finamente disperso e em suspensão para remoção quando se troca a carga de óleo lubrificante.

Figuras 7/8 – O escurecimento do óleo lubrificante em motores de combustão interna Ciclo Diesel/Ciclo Otto 4T é muito rápida após o início de operação.

Em face do exposto podemos dizer que a avaliação da condição do óleo lubrificante observada na vareta de nível de óleo lubrificante pode conduzir a conclusões enganosas sendo necessário análise das propriedades físico-químicas do óleo lubrificante do cárter para decisões mais seguras.

Figuras 9/10 – A cor do óleo lubrificante na vareta de nível pode enganar