Fumaça preta, branca ou azul do escapamento: O que significam as cores do escapamento

Há coisas que você, como motorista, toma como certas, sem nunca realmente pensar nelas. E se for assim, geralmente é somente quando já é tarde demais. Fumaça de escapamento, por exemplo. Desde a invenção dos conversores catalíticos e filtros de partículas, nos acostumamos ao fato de que, na maioria das situações, nenhum resíduo de combustão visível sai do escapamento.

Os carros modernos emitem principalmente dióxido de carbono (CO₂), nitrogênio (N₂), água (H₂O, como vapor de água), óxidos de nitrogênio (NOₓ), monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos não queimados (HC) através de seus sistemas de escapamento. As emissões de CO₂ são um produto direto da combustão de combustíveis que contêm carbono, enquanto o NOₓ é produzido pelas altas temperaturas de combustão que promovem a ligação de nitrogênio e oxigênio do ar. Monóxido de carbono e hidrocarbonetos não queimados são o resultado de processos de combustão incompletos.

No entanto, graças aos modernos sistemas de pós-tratamento de gases de escape, como conversores catalíticos e filtros de partículas (que, aliás, também têm mais de 20 anos), as concentrações de emissões nocivas foram bastante reduzidas, de modo que a emissão de material particulado e monóxido de carbono foi reduzida ao mínimo. Essa é a resposta curta para o motivo pelo qual dificilmente conseguimos detectar gases de escape hoje em dia sem um laboratório químico. Mas e se isso acontecer? O que acontece se meu carro de repente começar a soltar fumaça, fuligem ou vapor de forma incomum? Por que o cara na minha frente de repente cheira tão mal na montanha? Responderemos a essas perguntas hoje.

Começamos com um dos problemas mais críticos. Ocasionalmente, saem nuvens azuis ou uma pluma azulada permanente do escapamento. Isso indica que uma certa quantidade de óleo está sendo queimada nos cilindros. Qualquer pessoa que já tenha tido algo a ver com motores de dois tempos conhece o resultado. Aqui, o óleo necessário para lubrificação é misturado ao combustível e, portanto, queimado. Isso cria o cheiro característico de óleo e fumaça azul.

Em motores de quatro tempos, ou seja, em praticamente todos os carros modernos dos últimos 50 anos, esse efeito é absolutamente indesejável porque a combustão limpa não é apenas melhor para o meio ambiente, mas também otimiza a eficiência e, portanto, o desempenho de um motor. Dessa forma, as câmaras de combustão ficam seladas contra a entrada de óleo. De cima, através das vedações da haste da válvula (para que o óleo não passe pelas válvulas) e de baixo, através dos anéis de controle de óleo e anéis do pistão (para que a lubrificação do virabrequim e dos cilindros não penetre na câmara de combustão). Ambos precisam suportar altas cargas, então o desgaste se manifesta no fato de que o óleo do motor é queimado. Muitos anos atrás, isso era uma indicação de que o motor estava ficando velho e precisava ser pelo menos parcialmente revisado. Os motoristas de BMW e Alfa nos anos 70 e 80 estavam familiarizados com pequenas nuvens azuis que ocasionalmente podiam ser vistas no espelho retrovisor quando o carro era liberado do acelerador porque as vedações da haste da válvula não estavam funcionando perfeitamente. Hoje em dia, graças aos materiais endurecidos modernos, isso geralmente não é mais um problema. Se for assim, isso indica um motor mal tratado e, principalmente, com manutenção inadequada.

Existe um caso especial aqui com forte desenvolvimento de fumaça azul em motores com turbocompressores. Este último também está conectado ao circuito de óleo do motor. Se isso falhar, o mancal da turbina geralmente é destruído, de modo que, em casos extremos, grandes quantidades de óleo do motor podem entrar no trato de admissão. Neste caso, também é possível que haja fumaça preta se houver vazamento de óleo pelo lado de exaustão do carregador. Ambos representam danos sérios e exigem uma visita imediata à oficina antes que o motor ou o conversor catalítico sejam danificados. Este último custa centenas de euros para ser trocado devido aos metais preciosos que contém.

Se um motor diesel velho estiver com fuligem, não tem problema. Pelo menos esse é o velho ditado. Por serem motores de ignição por compressão, os motores a diesel não necessitam de uma válvula de aceleração para controle de carga (ou seja, aceleração) como os motores a gasolina, porque não é o volume de ar que é usado para controle, mas apenas a quantidade de combustível injetada. Simplificando, durante a admissão, a quantidade máxima de ar sempre entra nas câmaras de combustão, onde é aquecido a tal ponto pela alta compressão que pequenas quantidades de combustível, injetadas exatamente no momento certo, desencadeiam a combustão. Mais combustível significa combustão mais potente e, portanto, maior desempenho do motor. Se essa quantidade exceder a proporção correta para o ar de admissão, o combustível não consegue mais queimar completamente e acaba nos gases de escape como um resíduo oleoso e fuliginoso. Aliás, os turbodiesel são tão populares e eficientes pelo mesmo motivo: se não posso aumentar a quantidade de combustível injetado, então simplesmente aumento a quantidade de ar. Uma quantidade relativamente pequena de combustível é chamada de mistura pobre e produz uma combustão particularmente quente. Muito combustível esfria a combustão e produz uma combustão muito rica.

Ao longo dos anos, as quantidades de injeção tornaram-se cada vez mais controláveis, de modo que os excedentes de fuligem continuaram a diminuir. O que resta é coletado no filtro de partículas e queimado ali de forma controlada – normalmente. Se um motor diesel moderno ainda produz fumaça preta, isso é sinal de um problema com a formação da mistura . A causa pode ser variada, desde um filtro de ar completamente entupido (a falta de ar leva a uma proporção de combustível muito grande, cuja quantidade de injeção não pode mais ser reduzida) até sensores defeituosos. A longo prazo, isso resultará em um filtro de partículas supersaturado ou defeituoso, e é por isso que tal problema deve ser resolvido imediatamente . Como os motores a gasolina hoje em dia também usam principalmente injeção direta, isso também pode levar a um aumento no teor de combustível e, consequentemente, à formação de fuligem.

Outro caso especial se refere ao cenário mencionado: danos ao turbo com entrada de óleo na admissão. É aqui que ocorre um efeito altamente perigoso no diesel, que é frequentemente chamado de "descontrole". O óleo vazado é sugado pelo motor e queimado. Isso faz com que a velocidade do motor aumente descontroladamente, de modo que cada vez mais óleo é sugado. Uma reação em cadeia descontrolada que termina em uma explosão violenta se o motor não for desligado mecanicamente a tempo ou se seu suprimento de ar for cortado.

Você já deve ter se perguntado por que um motor de combustão sempre produz uma nuvem incolor, branco-transparente, ao dar partida no frio ou simplesmente no trânsito da cidade no inverno. Isso é completamente normal e, até o momento, a forma menos prejudicial de fumaça de escapamento. A água evapora aqui. Isso entra facilmente nas câmaras de combustão com a umidade. Se o ar estiver muito frio, seus componentes de água sobrevivem por todo o caminho através da admissão do motor até a câmara de combustão, onde evaporam completamente sem causar danos. O efeito é ainda mais perceptível quando o condensado no sistema de escape evapora. Se este último esfriar completamente durante a noite, por exemplo, o ar de resfriamento condensa no metal de resfriamento. É por isso que muitas vezes pinga água do escapamento após uma partida a frio. Quando tudo atingir a temperatura de operação, o vapor desaparecerá.

E se não? Então é água que realmente não tem lugar na câmara de combustão: é líquido de arrefecimento. Isso pode acontecer se a junta do cabeçote estiver com defeito . Esta junta é um componente sensível que veda o cabeçote do cilindro (basicamente a tampa da câmara de combustão) ao bloco do motor. Essa vedação logicamente tem um furo para cada cilindro, mas também para canais de óleo e líquido de arrefecimento que são necessários para abastecer o complexo cabeçote do cilindro. Os limites entre esses canais e os cilindros, e também entre si, costumam ser muito estreitos. Um pequeno dano, como temperatura de combustão excessiva ou leve distorção do cabeçote, pode ser suficiente para fazer com que o ar, o líquido de arrefecimento e o óleo se misturem de maneira indesejada. O líquido de arrefecimento então evapora na câmara de combustão e produz fumaça branca, que, aliás, se torna cada vez mais densa e perceptível dependendo da gravidade do dano. É por isso que não é um grande problema ir à oficina com uma falha iminente na junta do cabeçote. Outros indícios de uma junta de cabeçote defeituosa são a água de resfriamento fervendo porque a pressão da combustão entra no circuito de água. Isso também pode ser visto nas mangueiras do radiador extremamente inchadas. Se o óleo entrar no líquido de arrefecimento (ou vice-versa), ele deixará rastros em seu novo lar: manchas oleosas no líquido de arrefecimento ou um "milkshake" espumoso no óleo (porque uma emulsão está ocorrendo aqui, assim como acontece com a maionese... Física e química não são ótimas?)

A última cor de fumaça possível não é tão rara hoje em dia. Ela ocorre de forma controlada quando o filtro de partículas está em processo de regeneração. Se possível, não desligue o motor! Os filtros de partículas têm uma estrutura de favo de mel com um revestimento metálico que permite que os resíduos de combustão relativamente grossos (fuligem) sejam filtrados dos gases de escape. Mas onde colocá-lo? O filtro não fica cheio em algum momento? Sim. O software do motor reconhece isso e regula a quantidade de ar e injeção no momento certo (por exemplo, na rodovia ou após uma longa viagem em estradas rurais) para uma mistura particularmente pobre que produz deliberadamente gases de escape extremamente quentes. Isso faz com que as partículas no filtro queimem. Se você parar e sair neste momento, notará que muito calor está saindo de baixo do assoalho do carro e do escapamento e que o escapamento tem um cheiro estranho. Em casos extremos, a combustão das partículas é até visível na forma de fumaça acinzentada. Continue dirigindo a uma velocidade constante por um tempo até que o processo seja concluído automaticamente. Se você desligar o motor antes, você o expõe a um alto estresse térmico e impede que a combustão seja concluída, o que significa que você terá que lidar com grandes quantidades de combustível residual na próxima vez que ligar o motor.

Certo, de Alfa a Mayo, nós realmente desafiamos sua concentração. Então aqui está novamente, resumidamente, para você anotar: