Sistemas de Cárter Úmido vs Seco: Guia Completo de Lubrificação

Tem conhecimentos básicos sobre o sistema de lubrificação do motor? Se sim, está familiarizado com o termo "cárter" (oil sump). Os tipos básicos são cárter úmido e cárter seco, que são o foco deste artigo.

O cárter é uma bandeja metálica que cobre a parte inferior do bloco do motor. Serve como reservatório que armazena o óleo do motor, do qual este circula pelo motor. É o caso do cárter úmido. No cárter seco, o reservatório principal fica noutra localização, embora ainda exista uma bandeja na base do motor.

Neste artigo, ficará a conhecer o funcionamento dos cárteres úmido e seco, as suas diferenças, vantagens e desvantagens.

Sistema de Lubrificação por Cárter Úmido (Wet Sump)

O sistema de cárter úmido é o padrão na maioria dos motores automotivos. Chama-se "úmido" porque o óleo fica armazenado no próprio cárter, servindo como reservatório, e utiliza uma única bomba de óleo. A circulação é rápida porque o óleo é bombeado diretamente do cárter para as partes móveis.

O cárter é feito de chapa metálica fina, cobrindo a base do motor. Recolhe o óleo quando o motor está parado. Os cárteres úmidos têm secções mais fundas e são montados na base do bloco, servindo como reservatório. Embora a falta de óleo (oil starvation) possa ocorrer, existem formas de a prevenir.

Propósitos do Cárter Úmido:

• Cobre completamente o motor, impedindo a entrada de sujidade externa.
• Ajuda no arrefecimento do óleo quente enquanto o veículo se move; o fluxo de ar sob o cárter arrefece o óleo antes de entrar no motor.
• Possuem aletas de arrefecimento que aumentam a área de superfície.
• Retêm partículas grandes, impedindo-as de entrar no motor; partículas finas são retidas pelo filtro de óleo.
• O óleo contido serve para lubrificação, arrefecimento e limpeza do motor.
• Com a vareta de nível (dipstick), permite medir o nível de óleo.
• Permite drenar o óleo usado para substituição por óleo novo.

Vantagens e Desvantagens do Cárter Úmido

Vantagens:

• Funcionamento simples, fácil de entender a circulação de óleo.
• Sistema económico.
• Circulação de óleo mais fácil e rápida.
• O cárter inclui componentes como defletores (baffles), bandeja anti-vorticidade (windage tray), vareta de nível.
• Retém sujidade grossa na parte inferior da bandeja.
• Não adiciona peso extra ao motor como o sistema seco.
• Requer menos manutenção.
• Amplamente utilizado em veículos comerciais.

Desvantagens:

• Circulação de óleo limitada.
• Qualquer problema no cárter ou bomba afeta toda a circulação.
• Falta de óleo (starvation) ocorre facilmente em curvas fortes, acelerações/frenagens bruscas.
• Apenas uma bomba de óleo no sistema.

Sistema de Lubrificação por Cárter Seco (Dry Sump)

No sistema de cárter seco, existe um reservatório de óleo extra além da bandeja do cárter. É um processo para gerir o óleo lubrificante em motores de dois e quatro tempos. O óleo é bombeado em várias etapas (mínimo duas, até 5 ou 6).

A primeira etapa é de pressão: abastece óleo do fundo do reservatório, com regulador de pressão ajustável, através do filtro para o motor. As etapas seguintes são de escavação (scavenging): retiram o óleo e gases da bandeja seca e devolvem ao reservatório externo.

Um permutador de calor (cooler) é sempre usado entre as saídas de escavação e o reservatório externo. Geralmente, uma correia dentada Gilmer ou HTD (High Torque Drive) e polias acionam a bomba. As múltiplas etapas garantem que todo o óleo seja escavado da bandeja e que o excesso de ar do cárter seja removido.

Sistema usado em grandes motores diesel (navios), motores a gasolina de carros de corrida, aeronaves acrobáticas e motos de alta performance. Preferido em alta performance pela fiabilidade, capacidade de óleo, ausência de starvation. Pode não ser adequado a todas as aplicações devido ao custo elevado e complexidade.

O objetivo primário é ter um tanque/reservatório separado para armazenar óleo. O tanque é alto e estreito ou redondo, com defletores internos e saída de óleo no fundo para não dificultar o abastecimento.

Vantagens e Desvantagens do Cárter Seco

Vantagens:

• Melhora a fiabilidade do motor graças à pressão de óleo consistente.
• Evita starvation de óleo.
• Motores com cárter seco ganham potência (menos atrito viscoso e de ar).
• Maior capacidade de óleo devido ao reservatório externo maior.
• Essencial em motores de alta performance (carros de corrida, desportivos).
• Temperatura do óleo mais alta e perfeitamente controlada.
• Melhora a estabilidade e maneabilidade do veículo (baixo centro de gravidade).
• Bombas externas facilitam substituição e manutenção.
• Ajuda a controlar gases aprisionados no óleo das partes do motor.
• Eficiência da bomba melhorada para manter abastecimento de óleo.

Desvantagens:

• Adiciona peso, complexidade e custo ao motor.
• Pinos de pistão e pistões dependem de lubrificação/arrefecimento por salpico de óleo; óleo insuficiente pode ocorrer se a bomba retirar demasiado óleo.
• Bombas e tubagens extras tornam o sistema não económico.
• Reservatório e bombas externas ocupam muito espaço, limitando circulação de ar externa.
• Requer mais óleo e manutenção do sistema.
• Lubrificação insuficiente do comando de válvulas superior pode ocorrer se muito vapor de óleo for removido da área.

Princípio de Funcionamento

O objetivo do óleo é lubrificar e arrefecer as partes através de circulação, oleando mancais e partes móveis. O óleo escorre por gravidade para o cárter na base do motor. No sistema úmido, uma bomba recolhe o óleo e envia às galerias; o óleo retorna ao cárter para arrefecer antes de recircular.

No sistema seco, o óleo é bombeado do cárter para o reservatório externo antes que outra bomba o empurre para as partes do motor. A diferença clara: em ambos, o óleo cai de volta para o reservatório na parte inferior do motor.

Uma diferença é a taxa de arrefecimento do óleo. No sistema seco, demora mais para o óleo no reservatório retornar ao externo antes de recircular. No úmido, não há tempo suficiente para o óleo arrefecer adequadamente antes de recircular.

Não há starvation no sistema seco porque a lubrificação começa na parte superior do motor até às inferiores. O óleo é devidamente arrefecido e desarejado antes de ser recirculado pela bomba de pressão.

Cárter Úmido e Seco em Motociclos

Em motos modernas, o cárter úmido é usado por ser compreensível em motores de quatro cilindros em linha transversais. Como o motor deve ser montado alto no quadro, o espaço inferior permite o cárter úmido.

Lubrificação seca aplica-se a motos que operam com energia mais intensa. Motos como a Honda CB750 usam cárter seco. Motores mais estreitos podem ser montados mais baixo e acomodar perfeitamente cárter seco.

Cárter Úmido vs Cárter Seco

O cárter úmido armazena óleo na bandeja; o seco tem reservatório externo. A grande diferença: cárteres úmidos em motores pequenos com baixo consumo de potência, sem necessidade de lubrificação excessiva. Cárter seco para veículos de alta performance onde potência e controlo máximos são requeridos.

Circulação no úmido: cárter para partes móveis. No seco: tratamento (escavação) em etapas antes de recircular. Veículos comerciais usam úmido; carros de corrida usam seco.

Em conclusão, motores de cárter úmido têm uma bomba, localizada abaixo do virabrequim, abastecendo diretamente do cárter. Motores de cárter seco têm armazenamento externo além do cárter e múltiplas bombas. A diferença está nas aplicações: úmido em veículos comerciais, seco em alta performance (carros desportivos).