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Papo de Garagem Técnica

Especial Lubrificantes, parte 3: Track Days e condições extremas

Na primeira parte do “especial lubrificantes” falamos sobre os fundamentos da lubrificação de motores a combustão, os significados dos números e siglas nas embalagens e as propriedades físicas principais dos óleos que usamos. Na segunda parte entramos um pouco mais nas particularidades de formulação dos diferentes tipos de lubrificantes, reações químicas e detalhamos os riscos principais (como a temida borra) e as complexas relações de causa e efeito com os quais estes subestimados líquidos precisam lidar.

O ambiente em que um lubrificante trabalha é incrivelmente severo. Ácidos, fogo, explosões e enxofre, fariam um pobre infeliz que se visse, de repente, dentro de um motor, se lembrar imediatamente da famosa canção dos Stones – “Pleased to meet you, hope you guess my name…”. E se em condições normais a combustão interna já é um inferno, então como lidar com as condições muito mais extremas às quais um motor é submetido em uma pista de corridas? Falaremos sobre isso nesta terceira parte.

Se você não leu a primeira e a segunda parte, talvez seja interessante clicar nos links do início do post e se familiarizar com termos e conceitos. O objetivo, como sempre, é apresentar princípios de forma simples e útil, mas é importante deixar claro que o assunto é complexo, polêmico e ocasionalmente, não conclusivo. Embora as informações a seguir sejam baseadas em dados técnicos e experiência prática na indústria e em competições, não há aqui a ambição de que sejam inquestionáveis ou mesmo definitivas, e caso tenha interesse em entender aspectos mais científicos ou números exatos, tentarei ajudar pelos comentários.

Pela minha experiência, quase sempre que alguém procura um lubrificante está pensando em marca, e não em especificação. A publicidade e a internet ajudam a disseminar argumentos do tipo “a Ferrari usa o óleo X na Fórmula 1!” ou “meu carro ficou bem melhor usando o óleo Y!”. Ainda que uma marca de ponta tenha condições de desenvolver bons produtos e a indicação de um amigo às vezes seja um bom começo, cada caso é um caso: projeto de motor, folgas, temperaturas, condições de uso, etc. Não dá pra generalizar. E a propósito, o óleo nas prateleiras não é o mesmo usado nos motores de Fórmula 1 – que sequer é multi-viscoso…

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“Meu marido me pediu pra comprar óleo para o motor… Agora eu sei como ele se sente na seção de absorventes…”

Como vimos nas partes anteriores desta série, a especificação recomendada pelos fabricantes é uma boa base para o uso normal (quase sempre…), mas tenha em mente que critérios meramente comerciais são utilizados nestas recomendações. Em casos de preparações especiais, usos especiais e condições especiais, adequações e redimensionamentos podem ser necessários. É este o caso em um trackday.

Na pista, o motor do seu carro vai operar muito tempo em altas rotações, o lubrificante tende a trabalhar longamente em temperaturas bem acima do uso convencional (mesmo que a temperatura do sistema de arrefecimento se apresente dentro do esperado), nestas condições o lubrificante original estará com viscosidade abaixo do normal, e provavelmente haverá perda de propriedades do óleo, a pressão do sistema cairá e, neste ciclo vicioso e sem os devidos cuidados, seria apenas questão de tempo para um problema ocorrer – ou, no mínimo, se encurta a vida útil de bronzinas e anéis. E ainda nem estamos falando de motores modificados ou com aumento de potência.

A seguir vamos tratar dos principais aspectos dos Lubrificantes que devem ser levados em conta quando usados em condições de pista.

 

O paradoxo da viscosidade

A menos que você esteja pagando alguma promessa, vai usar toda a potência do motor do seu carro na pista, fazendo com que ele gere uma quantidade imensa de calor. O óleo chegará facilmente aos 150˚ – sim, você deveria ter um termômetro de óleo no painel! Nesta temperatura a viscosidade do lubrificante será menor que a normal, o que reduz atrito à medida em que aumenta a fluidez, e com maior fluidez há melhor troca de calor, e caso esteja em dúvida, sim, isso é bom.

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A lógica acima explica porque não necessariamente um óleo de maior viscosidade deva ser usado na pista. De fato, motores originais modernos e motores giradores, em geral, pedem lubrificantes menos viscosos, e até os extremos motores de F1 usam lubrificantes monoviscosos bastante finos, grau 0 a 10 (nada de W40, 50 ou 60!). Mas há um limite para isso, e esse limite pode ser facilmente verificado pelo manômetro. Se a viscosidade reduz ao ponto em que a pressão não seja suficiente para gerar o fluxo necessário, não haverá lubrificação, não haverá troca de calor, e em pouco tempo não haverá mais motor algum…

A regra geral é que a viscosidade ideal é a que permite pressão de aproximadamente 10 PSI para cada 1000 RPM à medida em que a rotação sobe, mas encontrar este equilíbrio exige experimentação e testes, além é claro, de manômetro e termômetro de óleo. Em carros modernos estas informações podem ser obtidas com apps para OBD, que assim como os sensores específicos, não custam fortunas e são um bom investimento para quem quer participar com frequência de track days.

 

 

Sintéticos x Minerais

Nas primeiras partes desta série exploramos as características e vantagens dos lubrificantes de base sintética. Não vamos repetir tudo, mas vale reforçar que, de forma geral, a desvantagem de um sintético é apenas o seu custo, em especial se as especificações em termos de viscosidade forem mantidas. Nas condições demandantes de um track day, o ideal é usar um lubrificante sintético, que nas mesmas especificações do óleo mineral eventualmente recomendado pela fábrica, será capaz de manter-se estável e eficiente mesmo nas situações nas quais o óleo mineral já teria perdido propriedades.

Não custa lembrar que nem todos os sintéticos são iguais. E além dos semi-sintéticos, que são um blend entre bases sintéticas e minerais, há ainda os sintéticos plenos, e também os sintéticos base Ester, sendo este último o mais sofisticado, eficiente e caro, ao menos teoricamente.

sintetico vs mineral

 

Pacote de aditivos: lubrificantes racing x normais

Os lubrificantes que usamos normalmente já incluem aditivos, inclusive detergentes e dispersantes, que embora úteis para manter o motor limpo em longo prazo, concorrem com a redução de atrito e consequentemente contra a eficiência imediata do motor. Um bom lubrificante para uso normal é o que consegue um bom compromisso entre limpeza, redução de atrito, dispersão de resíduos, estabilidade química, etc.

Mas em motores de corrida, abertos e revisados com frequência, a preocupação principal é com desempenho, e por isso lubrificantes de competição contêm pacotes de aditivos quase que exclusivamente voltados para redução de atrito, que quando usados em carros de rua, podem danificar componentes como o catalisador. Por outro lado, como a maioria dos óleos de corrida não contêm detergentes, os intervalos de troca recomendados no manual não se aplicam, exigindo frequência bem maior.

Naturalmente um óleo racing sintético base Ester de última geração, mesmo sem aditivos detergentes, pode ser ainda eficiente dentro dos intervalos de troca típicos. Mas é um risco, e os benefícios de usá-lo em um carro de rua tende a ser mínimo, ainda mais considerando seu custo.

Sobre outros aditivos independentes adicionados ao óleo, como já mencionei na parte 2, falta comprovação científica para que eu possa recomendá-los com segurança. Ao longo dos anos participei de testes ou recebei resultados que de maneira geral indicavam que a maior parte das promessas destes aditivos não era cumprida, e uma pequena parte era cumprida apenas por períodos curtíssimos, e quase sempre haviam comprometimentos posteriores. Mas é um fato que há quem tenha tido boas experiências com eles, e quem os recomende quase religiosamente.
No final, a decisão é sua, mas troque o filtro de óleo e o inspecione a cada troca.

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Sempre troque o filtro de óleo quando trocar o óleo!

 

Tipo de combustível

Como vocês já sabem, o governo nos “presenteou” com um aumento do percentual de etanol anidro na gasolina comum e aditivada, gerando uma enxurrada de reclamações e preocupações, principalmente dos proprietários de carros a gasolina.

Mas afinal, quais são os efeitos disso? Vamos entrar mais a fundo nesta discussão em uma nova série sobre combustíveis, mas de forma simplificada, adicionar etanol anidro à gasolina traz quatro efeitos principais: aumento do consumo, menor lubrificação (o combustível tem papel na lubrificação, e o etanol é menos eficiente neste aspecto), queima mais limpa em resíduos e poluentes e aumento da resistência à pré-detonação. Considerando estes efeitos, em termos gerais, quanto mais etanol na gasolina, mais redutores de atrito o lubrificante deve possuir e menos detergentes ele necessitará.

Essa lógica deve ser considerada na escolha do tipo de lubrificante para carros que usam etanol anidro (óleo com menos detergentes e mais anti-atrito) e de forma inversa quando usamos gasolina com menos etanol (óleo com detergentes e dispersantes). No caso da gasolina Podium, a ideal e mais utilizada em track days, considerando sua formulação mais refinada e com menos enxofre, significa que o lubrificante ideal deve ter mais aditivos anti-atrito e pode ter menos detergentes.

 

Recomendações básicas

1) Troque o óleo antes do evento (a tabela abaixo pode ajudar na escolha do lubrificante, mas lembre-se que é apenas uma matriz genérica, particularidades de cada caso devem ser consideradas com atenção) e troque o filtro de óleo sempre que trocar o óleo (de preferência troque também o de ar e o de combustível). Após o evento troque o óleo e o filtro novamente, com antecedência – considere até 1/3 da quilometragem típica.

2) A maioria dos carros originais não dispõe de equipamentos para medir temperatura e pressão do óleo. Isso não é o ideal, mas se for o caso verifique o nível antes de cada saída dos boxes, e se necessário complete com o mesmo óleo (e inspecione o motor à procura de vazamentos e ruídos incomuns).

3) Considere este padrão: uma volta de aquecimento, uma ou duas voltas rápidas e uma ou duas voltas de resfriamento (em marcha longa, entre 70 e 100km/h evitando frenagens). Este é um procedimento conservador, mas em muitos casos uma única volta rápida já pode ser suficiente para que freios, sistemas de lubrificação e de refrigeração, motor e câmbio superaqueçam, comprometendo voltas rápidas e principalmente a segurança.

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Por último, mas não menos importante…

Como estamos falando de fluidos e de uso em pista, é quase impossível não pensarmos em outro sistema fundamental: o de freios. Vale lembrar alguns pontos importantes:

1) Fluidos de freio costumam ser negligenciados. Pouca gente se dá conta de que eles perdem eficiência não só com a temperatura, mas também com o tempo. Por isso, antes de um track day é altamente recomendável realizar uma troca completa. O tipo de fluido varia conforme a necessidade e a aplicação, mas em alguns casos é preferível um fluído DOT4 novo a um DOT 5 cansado no sistema. Além disso, nem todos os fluidos são compatíveis, por isso nunca complete o nível com marcas e especificações diferentes.

2) Fluidos do tipo racing podem ser usados, mas idealmente devem ser trocados novamente logo após o track day. Além disso lembre-se que a parte mais fraca do sistema é a que vai falhar primeiro. Os flexíveis originais podem não lidar bem com o ganho de temperatura do fluido de competição e se expandir, fazendo o sistema perder pressão. Se o sistema hidráulico segurar bem, a tendência será das pastilhas sofrerem transformações térmicas irreversíveis, perdendo muita (ou quase total) eficácia nas frenagens, ainda que o pedal mantenha boa pressão.grafico fluido freio

3) Fluidos de freio exigem cuidados. Mesmo na embalagem eles podem absorver umidade quando acondicionados incorretamente, e com isso o ponto de ebulição pode ser drasticamente reduzido. No uso normal isso pode não fazer diferença, mas na pista faz, por isso prefira que o fluído seja novo, fabricado recentemente e sem sinais de vazamentos ou danos na embalagem.

4) Na pista é quase obrigatório o uso de mangueiras flexíveis de alta pressão, assim como pastilhas adequadas para pista, e um bom fluido de freio. Se não for possível, considere adiar a brincadeira em nome da sua segurança e dos demais participantes.

5) Há pistas que não permitem o uso de aditivos para radiador (poderiam causar acidentes em caso de vazamentos, pois são quase tão escorregadios quanto o óleo de motor). Se utilizar apenas água lembre-se de voltar a aplicar os aditivos logo após o evento.

6) Quando aditivos para o radiador forem permitidos, consulte o manual sobre qual o tipo de aditivo indicado. Existem duas categorias principais de aditivos, os coolants e os anticorrosivos. Os coolants são a escolha para uso em pista, e normalmente eles já contêm anticorrosivos, podendo ser orgânicos (tipicamente aplicado em motores modernos) ou inorgânicos.

Com este post chegamos ao fim desta série sobre lubrificantes. Em breve voltaremos, falando sobre combustíveis. Até lá, espero que a as informações sejam úteis, ou ao menos interessantes. Lembrem-se de deixar qualquer dúvida nos comentários, e estou a disposição para ajudá-los caso participem de algum track day.

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