Manômetros: para que servem, quais priorizar e o que monitorar

Muitos clientes da MRACE tem dúvidas sobre a serventia de diversos manômetros de monitoração do motor (ou em inglês gauges) e quais priorizar em um projeto. Neste artigo, vamos discutir um pouco mais tecnicamente para que servem alguns deles, como escolher um manômetro e o mais importante: o que observar neles 🙂

Manômetros ou gagues são dispositivos para monitorar um determinado parâmetro do seu carro, normalmente algo relacionado ao funcionamento do motor como a pressão do óleo, temperatura do óleo, pressão do sobrealimentador, mistura e queima de combustível, temperatura dos gases de exaustão etc. Eles possuem diversos formatos, podem ir dos famosos “relógios” com mostrador analógico (ponteiro) ou digital (numérico) até mesmo telas touchscreen com diversas informações simultâneas.

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Pontos importantes à se considerar _antes_ de prosseguir.

1 – Compre manômetros de qualidade.

Não adianta muito você comprar uma marca ruim ou o manômetro mais barato que você encontrar. Existe uma máxima no cenário de preparação que diz: antes você não ter uma informação do que ter a informação errada. Entendeu? Ou seja, um manômetro de baixa qualidade, impreciso ou desregulado vai te mostrar uma informação FALSA induzindo você à se comportar como se o “errado estivesse certo” – e esse erro pode custar o motor do seu carro.

Invista um pouco a mais e tenha certeza da informação que os seus manômetros exibem. Em carros de pista e competição é muito comum encontrar 2 manômetros de boa qualidade e marcas diferentes fazendo a mesma coisa: qualquer discrepância de leitura entre eles deve ser analisada e eles ainda são redundantes, se um falhar o outro ainda funciona.

2 – Instale o sensor/manômetro no local correto.

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Sim, existe o local correto para instalação de diversos tipos de manômetros e isso varia de motor para motor. A instalação no local correto garante que o seu sensor esteja lendo a informação correta. Por exemplo, se você instalar o sensor de temperatura do óleo após o radiador ou resfriador de óleo, a leitura da temperatura de óleo será mais baixa do que em pontos realmente quentes do motor. Se você instalar um pirômetro após a turbina, a informação de temperatura dos gases de exaustão não vai servir pra medir problemas na combustão ou no funcionamento do motor e assim em diante.

Lembre-se: antes você não ter uma informação do que ter a informação errada.

3 – Muito cuidado com manômetros mecânicos.

Especialmente de temperatura e pressão de fluídos líquidos. Começando do começo, existem dois tipos de manômetros: os mais modernos digitais (ou eletrônicos) e os mais antigos mecânicos. Um manômetro eletrônico possui um sensor instalado no motor (ou onde quer que você precise dele) e desse sensor saem fios diretamente para o manômetro enviando a informação lida por ele.

O manômetro mecânico em geral não possuem leitura eletrônica. Como o próprio nome já diz, ele possui um sistema mecânico interno que faz a “leitura” do que quer que seja que ele monitore. Isso normalmente quer dizer que você tem que conectar ele de alguma forma diretamente no que ele monitora.

No caso de manômetros mecânicos de temperatura e pressão de água, óleo ou combustível, você tem que passar uma mangueira para o interior do seu carro que é ligada no motor e então conectada no seu manômetro. Consegue enxergar algum problema aqui? Se a instalação for mal feita, o seu manômetro for de baixa qualidade ou algum problema ocorrer e a mangueira se soltar / as vedações internas do manômetro romperem, você vai encher o seu carro de óleo/água que podem estar fervendo e os ocupantes do veículo sofrerem graves queimaduras. Nos piores casos até incêndios podem ocorrer já que o óleo/combustível são inflamáveis e em alta temperatura pode romper a isolação da fiação interna do painel ocasionando um curto.

4 – Compre manômetros com alarmes e configure eles corretamente.

Se você já participou de track days, arrancadas ou qualquer tipo de evento automobilístico pilotando deve saber como é complicado pilotar _E_ prestar atenção nos manômetros o tempo todo. Um manômetro com alarmes configuráveis pode ser a diferença entre “quebrou mas eu não estava prestando atenção nele” e “o manômetro alarmou e eu tirei o pé na hora”.

Configurar os alarmes corretamente pode ser a diferença entre um pequeno problema e uma catástrofe então dê preferência por manômetros com alarmes ajustáveis.

5 – Essas orientações são gerais, genéricas…

…e cada projeto é um projeto diferente. Eu sei como orientar os meus clientes nos meus projetos, assim como cada preparador tem a obrigação de saber como orientar os clientes dele nos projetos deles. Algumas coisas podem mudar de acordo com as modificações ou necessidades do veículo então sempre pergunte antes de fazer.

Acredito que isso é o básico que temos que manter em mente _antes_ de conversar sobre os manômetros. Vamos ver alguns tipos mais comuns abaixo e o que monitorar neles.

Manômetro de temperatura do óleo.

mtxd_oilpresstemp“Mas eu já tenho a temperatura da água no painel, por que eu preciso da temperatura do óleo?!?!”. Esse é um comentário muito comum porém só reflete a falta de conhecimento sobre o funcionamento do motor que as pessoas tem. Não caia nessa: a temperatura do óleo e a temperatura da água não tem uma relação tão estreita como se acredita e podem ser muito diferentes. Além disso aquele mostrador no seu painel (dependendo da idade do seu carro) só serve pra te dizer se a agua está fria, normal ou se “seu carro já era” – sem escala nenhuma entre elas.

O manômetro de temperatura de óleo vai te dizer gradativamente em que ponto de operação o óleo do motor está e qual é o possível nível de integridade e lubrificação que ele tem. Existe um intervalo de temperatura ideal de operação do óleo onde suas propriedades de viscosidade e lubrificação estão perfeitas e ele precisa ser mantido nesse intervalo – qualquer nível abaixo e ele não fornece lubrificação adequada e qualquer nível acima você estará “fervendo” o seu óleo e destruindo de maneira irreversível todas as propriedades de lubrificação que ele tem.

Assustador né? Sim e normalmente é por falta dessa monitoração que muita gente “vira bronzina” voltando pra casa depois daquele dia bacana na pista sem monitoração nenhuma de temperatura ou pressão do óleo…

Onde instalar o manômetro/sensor: esse manômetro deve ser instalado no ponto mais quente da galeria de óleo do motor para que sua leitura seja útil. Normalmente no último cilindro antes de retornar para o cárter ou entrar no cabeçote, ou no ponto mais distante do resfriador / radiador de óleo.

Como monitorar: nessa questão existem opiniões mais conservadoras e opiniões bem relapsas quanto ao que monitorar. Eu sempre uso a abordagem mais segura pros meus clientes então em projetos “normais” digo que a temperatura do óleo deve sempre estar entre 80ºC e 105ºC máximo na pista, já que o ponto de operação ideal seria próximo aos 92ºC. Valores abaixo disso você não deve acelerar o seu carro forte ou dar voltas rápidas e qualquer valor acima disso você deve tirar o pé do acelerador e deixar o óleo esfriar. Na rua, qualquer valor acima de 95ºC já é relativamente preocupante e precisa ser analisado.

Isso também vai depender da qualidade do óleo que você usa e de outros itens na preparação do seu carro, então sempre consulte o seu preparador.

Manômetro de pressão do óleo.

aem_digital_oil_pressure_gaugeManômetro muito importante na monitoração da saúde do óleo, da bomba de óleo e do motor que serve como complemento do manômetro de temperatura do óleo (na verdade eu considero o contrário: temperatura é o complemento da pressão).

Existe uma pressão mínima de operação do motor adotada no cenário de preparação internacional e essa pressão (salvo projetos especiais) deve existir no sistema de óleo para garantir a lubrificação correta do motor e a proteção das partes metálicas. Ponto de atenção: assim como baixa pressão de óleo, pressão em excesso também não é bom e caso o seu motor apresente esse tipo de problema houve algum erro de projeto ou alguma galeria de óleo entupiu indicando que uma revisão geral deve ser feita.

Onde instalar o manômetro/sensor: na galeria de óleo próximo à saída pressurizada da bomba de óleo. É possível instalar múltiplos sensores e manômetros em outros locais do motor para aferir a queda de pressão de óleo ao longo das galerias de óleo porém isso serve para projetos bem específicos e em geral não se vê nas ruas.

Como monitorar: varia de motor para motor, mas uma boa regra para uma bomba de óleo mecânica é que a pressão do óleo após quente (óleo com temperatura maior que 70-80ºC) fique no mínimo em 0,9 bar (13 PSI) e no máximo em 1,5 bar (22 PSI) em marcha lenta. Qualquer valor acima ou abaixo disso deve ser investigado. Se depois de acelerar no autódromo ou dirigir muito tempo no transito a pressão do óleo ficar instável ou muito baixa em marcha lenta pode ser que você andou fervendo o óleo e ele está sem propriedades de lubrificação, que ele é de baixa qualidade ou que a viscosidade dele quente não é a ideal para o seu motor então atenção à esses pontos também.

E não se assuste se ao ligar o seu carro frio a pressão do óleo estiver muito alta: devido à alta viscosidade em baixa temperatura a pressão do óleo é alta durante partidas frias. Conforme o óleo esquenta e a rotação de marcha lenta do motor estabiliza a tendência é que a pressão caia até os níveis normais da marcha lenta.

Conforme o RPM do motor aumenta, a pressão deve subir de maneira equivalente. Se na marcha lenta, à 700rpm seu carro apresenta uma pressão de óleo de 1 bar, em 1700rpm essa pressão deve estar próxima de 2 bar e assim em diante até o ponto onde a pressão estabiliza – esse ponto depende de cada bomba e cada motor, mas nunca deve-se ver menos que 4,5 (65 PSI) – 5 bar (72 PSI) de pressão em altas rotações (acima de 4500 rpm).

A pressão do óleo não pode variar com o tempo (em um período de semanas ou poucos meses)!!! Um óleo em boas condições deve manter suas propriedades de lubrificação até a próxima troca de óleo e qualquer variação abrupta deve ser investigada – acostume-se com os valores apresentados pelo manômetro com o seu motor “saudável”. Se a pressão na lenta aumentar consideravelmente com relação ao que você está acostumado, alguma galeria pode ter entupido. Se ela cair abruptamente, desligue o motor imediatamente e leve o carro para o mecânico avaliar se houve algum vazamento grave ou se a bomba de óleo estragou. Se a pressão em alta começar a oscilar, especialmente no autódromo ou em curvas de alta velocidade reduza imediatamente: seu motor pode estar com problema de falta de óleo no pescador da bomba/cárter ou o óleo ter “fritado” e estar instável.

Obviamente esses valores são de referência (servem muito bem para veículos Subaru, Suzuki, Honda, Mistubishi 🙂 ) e alguns tipos de motores e preparações diferentes podem ter pontos de monitoração diferentes. Novamente, consulte o seu preparador.

Manômetro de pressão do sobrealimentador (turbocharger, supercharger).

Um manômetro muito mal interpretado – especialmente na fase “aspirada” – é o manômetro de pressão do sobrealimentador, popularmente conhecido como manômetro de boost ou pressão.

df06503Esse manômetro tem o funcionamento muito peculiar (e errado do ponto de vista de engenharia) pois mede a pressão dentro do coletor de admissão com relação à pressão atmosférica (conhecida como pressão relativa) e não o valor absoluto de pressão. Por isso em literaturas sobre pressão do sobrealimentador você vai encontrar dois temos: pressão absoluta (Absolute Pressure, Manifold Absolute Pressure ou MAP) e pressão do manômetro (gauge pressure).

Onde instalar o manômetro/sensor: no coletor de admissão após o corpo de borboleta. Preferencialmente no plenum ou em um local o mais afastado possível das válvulas e antes de qualquer bancada de bicos injetores ou injetores de água/metanol/NOS. Também é bom usar um filtro na linha de referência que vai para o sensor para ajudar a evitar contaminação.

Como monitorar: a parte positiva (pressão acima de zero) do manômetro é simples: siga a recomendação do seu preparador. A quantidade de pressão gerada no sistema tem que ser sempre alinhada com o que foi configurado no acerto do seu carro, sem picos, quedas ou intermitências. Se seu motor foi preparado para gerar 1 bar (14,5 PSI, 100kPA) de pressão positiva a partir de 3000 rpm até 6000 rpm com o “pé embaixo”, esse é o valor que você tem que ver sempre nessa condição.

Um outro ponto à se observar na parte positiva é excesso de pressão, também chamado de overboost. Se seu carro sempre produziu 1 bar de pressão no manômetro e de repente um dia ele bate no 1.5 bar pare de acelerar imediatamente: alguma coisa esta errada e precisa ser verificada.

Na parte negativa (pressão abaixo do zero do manômetro) é importante se atentar ao valor normalmente visto quando o carro está em perfeitas condições de funcionamento, de preferência em marcha lenta. Qualquer variação grande sempre vem acompanhada de um problema: se seu carro sempre estabilizou a pressão em -0,3 bar (-5 PSI) na marcha lenta e hoje essa pressão é de 0 bar ( 0 PSI) pode ser que a mangueira do manômetro esteja solta ou o motor com algum problema no sistema de admissão – normalmente o motor vai apresentar comportamento estranho alinhado à essa indicação no manômetro de pressão e você terá que verificar.

Um par de outros pontos a se considerar depois de se adquirir manômetros.

6 – Defina um “baseline” do seu motor saudável.

Com o motor do seu carro em bom funcionamento e livre de problemas defina um baseline das características dele. O baseline define o comportamento saudável do motor e é composto pelo funcionamento do seu carro em diversas situações: qual a pressão habitual do óleo em marcha lenta, à 4000 rpm ou à 7000 rpm? Qual a temperatura que o óleo atinge na direção do dia-a-dia, na pista e no trânsito sob o sol? Qual a pressão de sobrealimentador em determinado RPM? Qual a pressão máxima? Qual a pressão “negativa” marcada durante a marcha lenta com o carro parado? Qual a mistura que o seu preparador disse que o carro tem que manter em marcha lenta, velocidade de cruzeiro e em rotações altas com o pedal do acelerador completamente pressionado?

Todas essas informações vão te ajudar a construir o comportamento saudável do motor e também a definir os alarmes dos manômetros! Por exemplo, se seu motor gera uma pressão máxima de turbocharger de 1 bar / 14,5 PSI, configure seu manômetro para alarmar se essa pressão passar de 1.2 bar / 17 PSI  garantindo dessa forma que você não precise ficar 100% do tempo de olho no manômetro de pressão do turbo: se com o pé embaixo ele alarmar, tire imediatamente pois você sabe que uma condição de overboost (excesso de pressão) aconteceu.

O mesmo serve para pressão do óleo, temperatura etc. Se a pressão de óleo do seu carro em pleno funcionamento nunca é menor que 1.5 bar ( 22 PSI) defina o alarme de pressão mínima do óleo para 1.2 bar / 17 PSI. Se houver uma queda abrupta de pressão você será avisado e poderá tomar uma ação que talvez salve o seu motor de danos por falta de lubrificação.

7 – Consulte sempre o preparador – que entenda do assunto…

OK, no mundo perfeito ou na Internet todo mundo é bom e sabe o que diz… No mundo real, de pouco adianta você adquirir uma série de manômetros da melhor marca possível com excelente precisão e o seu preparador ou mapper não souberem definir os valores que você deve ver na sua monitoração ou esperar como baseline. O melhor manômetro não vai te salvar do pior preparador.

Se o seu carro anda o tempo todo com o óleo em 120ºC, alguma coisa pode não estar certa… Se a pressão do óleo do seu carro é de 4 bar na marcha lenta, alguma coisa pode estar errada… Se a pressão do seu turbo dá um pico de 1.5 bar e depois cai pra 1 bar conforme o RPM aumenta…. Com certeza tem algo de qualidade beeeeem duvidosa no seu carro… Manômetro de mistura de combustível oscilando demais na lenta ou com o “pé embaixo”? Bem, parece que é hora de procurar a MRACE :-).

Conclusões e preparação pra segunda parte do artigo.

Até esse ponto eu não imaginava quão grande ficaria esse artigo… Alguns detalhes foram abordados superficialmente mas é possível ter uma boa ideia das principais funções desses 3 manômetros básicos que se encontram em qualquer carro preparado que se preze hoje em dia. Investir em manômetros é investir em MONITORAÇÃO e principalmente SEGURANÇA na preparação e sempre devem estar presentes para auxiliar nas emergências.

Outros manômetros, outros assuntos e priorização da escolha deles ficará para um próximo artigo. Curtam, compartilhem, perguntem, mandem dicas, sugestões etc – estou aqui para o que puder ajudar !

Abraços e boa preparação!

About Marcio 7 Articles
Formado em computação, eletrônica, mestrando em engenharia, tuner, mapper, montador de motores, especialista Unix, hobbysta em elétrica e eletrônica, autodidata, curioso e viciado nessas m?!?!!!? de carros, computadores e dispositivos eletrônicos/eletro-mecânicos/eletro-pneumáticos :-) tentando trazer um pouco mais da tecnologia, conhecimento e qualidade que existe lá fora para o mercado nacional.

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