EGR no óleo lubrificante
EGR no óleo lubrificante – Com vistas à redução dos níveis de óxidos de nitrogênio (NOx), compostos a que se atribuem algumas doenças respiratórias e tipos de câncer e presentes nos gases de exaustão de motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T de equipamentos móveis da área agrícola e da construção civil, de forma a serem satisfeitas as exigências de padrões de controle de emissões demandados por órgãos governamentais tais como US EPA Tier 3/Tier 4 (USA), Stage II/ IIIA (União Européia) e PROCONVE MAR-1 (Brasil), os OEMs tem introduzido algumas inovações técnicas nos projetos dos citados equipamentos, tais como:
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- Alteração no retardo do tempo de injeção do combustível (Ultra-Low Sulfur Diesel nos EUA; B S10 no Brasil);
- Elevação na posição dos anéis de segmento nas saias e cabeças de pistões;
- Uso do sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo SCR (Selective Catalytic Reduction) – Redução Catalítica Seletiva e DPF (Diesel Particulate Filter) – Filtro de Particulados do Diesel;
- Uso do Introdução do sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo EGR (Exhaust Gas Recirculation) – Recirculação do Gás do Escapamento;
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Alguns projetos de motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T de equipamentos móveis da área agrícola e da construção civil passaram a utilizar o sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo EGR (Exhaust Gas Recirculation) com o intento de se controlar as emissões de NOx (óxidos de nitrogênio) através do retorno à câmara de combustão de parte da mistura ar + combustível (Ultra-Low Sulfur Diesel nos EUA; B S10 no Brasil) que entra em combustão de forma a se reduzir a temperatura de combustão da mistura que entrará em ignição por compressão e reduzir-se, por meio deste mecanismo, a formação dos NOx (óxidos de nitrogênio) e satisfazer-se as normativas governamentais.
Clique na imagem abaixo e leia o artigo “O impacto do sistema de pós tratamento EGR no óleo lubrificante de cárter” completo na revista digital “LUBES EM FOCO – edição 86” :
Parte do volume de gases de exaustão que já sofreram ignição serão reintroduzidos na câmara de combustão, deslocarão o oxigênio (O2), reduzirão a temperatura na câmara de combustão e, assim, será gerado menos NOx (óxidos de nitrogênio).
Porém, este processo tem um preço: parte dos contaminantes que seriam expelidos pelo coletor de escapamento serão retornados à câmara de combustão e causarão elevação da contaminação do óleo lubrificante do cárter.
Os motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T de equipamentos móveis área agrícola e da construção civil ao utilizar o sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo EGR (Exhaust Gas Recirculation) podem expor o óleo lubrificante do cárter a um maior nível de contaminação, à degradação mais rápida da condição em serviço e à elevação do desgaste das peças em movimento relativo em função do aumento no óleo lubrificante de:
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- Material particulado sólido abrasivo (ex. fuligem; sílica não filtrada);
- Compostos ácidos oriundos da combustão do combustível (Ultra-Low Sulfur Diesel; B S10) e da termo-oxidação do óleo lubrificante (ex. H2SO4);
- Hidrocarbonetos (HC) que não entraram em combustão.
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Outra questão preocupante é a respeito do efeito que o sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo EGR (Exhaust Gas Recirculation) poderá causar à durabilidade dos motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T de equipamentos móveis área agrícola e da construção civil e ao óleo lubrificante do cárter.
Tem-se verificado que óleos lubrificantes em motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T de equipamentos móveis área agrícola e da construção civil equipados com sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo EGR (Exhaust Gas Recirculation) apresentam um aumento no conteúdo de insolúveis, tendência maior à formação de depósitos carbonosos, elevação mais expressiva do Número Ácido (AN), aumento mais acentuado na Viscosidade Cinemática e redução mais significativa no Número Básico (BN) tendo em vista a maior exposição a gases ácidos/corrosivos e acúmulo de material particulado sólido abrasivo de origem inorgânica (ex. sílica não filtrada) e orgânica (ex. fuligem).
No sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo COOLED EGR (Cooled Exhaust Gas Recirculation), parcela do gás do escapamento que será reintroduzida na câmara de combustão é resfriada, antes da reinserção, pelo sistema de arrefecimento do motor de combustão interna Ciclo Diesel 4T.
Como o líquido de arrefecimento (coolant) efetua o transporte do calor dos gases de exaustão, a temperatura do sistema de arrefecimento será mais elevada em motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T equipados com sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo COOLED EGR (Cooled Exhaust Gas Recirculation) e, em decorrência, também a temperatura do óleo lubrificante do cárter será maior.
Pela regra de Arrhenius, a velocidade de uma reação química dobra a cada aumento de 10 °C. Assim sendo, pode-se supor que a vida de um óleo lubrificante será reduzida à metade a cada 10 °C de aumento na temperatura de serviço. Tendo em vista que em motores de combustão interna Ciclo Diesel 4T equipados com sistema de pós-tratamento do gás do escapamento do tipo COOLED EGR (Cooled Exhaust Gas Recirculation) a temperatura de serviço do óleo lubrificante do cárter poderá ser, em média, de 4ºC a 5ºC mais alta, a degradação termo-oxidativa tende a ser mais severa e exigir maior resistência à oxidação do óleo lubrificante a ser utilizado.
