... continuando - circuito de lubrificação

NOTA (ou errata):

Bom, o primeiro erro das minhas divagações da postagem anterior eu já descobri:
Primeira:
- A pressão de alívio (válvula), de acordo com o manual, é 80 a 120 kPa (para quem quer ter uma "ordem de grandeza e não conhece, equivale a pressão de uma torneira no térreo em um prédio de 3 a 4 andares). Porém, a pressão de trabalho deste motor, a 1300 rpm (marcha lenta) é 13 kPa (pressão de um chuveiro de uma casa térrea, das bem ruins...). Para medir uma pressão deste calibre, com instrumentos "de mercado", vai ser bem difícil. Manômetros automotivos para veículos com baixa pressão de óleo costumam ter o fundo de escala de 2 bar (200 kPa). Isto significa que a pressão indicada com este instrumento, quando a pressão estiver no seu limite máximo, mal passará do meio da escala... e em "marcha lenta" ficará em aproximadamente 5% da escala  ou praticamente, em zero... muito ruim para o proposito, mas, mesmo assim vou tentar.

Segunda:
- Outra observação é que o manual se refere a duas válvulas, uma de alívio  e uma de by-pass, ambas com as mesmas pressões de atuação. A de by-pass é a que fica no filtro de papel e ela abre deixando passar direto quando a perda de carga no filtro é maior do que este valor. Isto pode ocorrer com óleo viscoso ou muita sujeira. A de alívio deve ser a que citei no tópico anterior.

Terceira e mais séria:
- Eu citei que o circuito de retorno ´só retorna o óleo para o cárter externo. ERRADO: - ele tem, em paralelo com o retorno propriamente dito, um circuito de lubrificação que é composto do eixo da alavanca de embreagem, da embreagem e "eixo motor" do câmbio e do "eixo movido" do câmbio. Por este motivo a bomba do circuito de retorno é mais larga (maior vazão), ela precisa dar conta de bombear o óleo para o cárter externo e ainda lubrificar este circuito.

A seta de cima indica por onde o óleo sai do motor e vai para o cárter externo, a de baixo mostra onde começa a derivação para o circuito do cambio, com tampa cravada...

... indo para o furo do eixo da alavanca de embreagem (seta) e...

... alimentando os dois eixos do câmbio e embreagem.

Mas, isto tem uma implicação grande na escolha de rolamentos que estará sendo feita mais a frente. Justamente devido ao óleo ir para o alojamento destes rolamentos e penetrar assim nos eixos, lubrificando as engrenagens "por dentro" (os eixos tem furos que permitem a saída de óleo nos locais aonde as engrenagens giram ou podem girar "loucas"), é preciso que o óleo fique represado atras dos rolamentos e entre no furo central destes eixos.

Isto só é possível se estes rolamentos tem blindagem (retentor incorporado). Então, para funcionar corretamente, tanto o rolamento da árvore primária do câmbio (eixo da embreagem) como o rolamento da arvore secundária (eixo do pinhão) tem que ter esta vedação. E esta vedação deve ser somente nos rolamentos destes eixos, alojados na carcaça "esquerda" do motor. Além disto, estes rolamentos devem ter esta vedação somente em uma de seus lados, o lado mais a esquerda do motor. 

Isto é necessário para que o rolamento trabalhe "vazio" de óleo, só com a névoa que é criada dentro do cárter, o que explicarei mais a frente na definição de rolamentos e, restrinja o fluxo de óleo, permitindo que a bomba 'lado retorno" de conta do recado e lubrifique o que tem que ser lubrificado.

Infelizmente, só me toquei disto tarde... Já estava com o motor praticamente montado quando, graças a uma pergunta, enxerguei o erro. Tive que desmontar tudo de novo devido a este erro...

Meio complicado desvendar "os caminhos do óleo" neste motor...

Tudo devidamente corrigido e,

... agora sim, continuando...

No circuito de lubrificação, após a bomba, da provável válvula de alivio e da válvula de retenção, o fluxo de óleo encontra o filtro de cartucho, pelo seu lado externo. Neste mesmo lado do filtro (externo) existem duas saídas, uma saída que serve de dreno ou purga do óleo para quando queremos trocar o óleo (parafuso de baixo da tampa do filtro) e outro que se comunica com o tubo externo e que leva o fluxo de óleo para a caixa de marcha, os "jatos".

Furo do lado do anel "O" é do dreno, o da lado direito superior, circuito do câmbio. 

Do lado interno do filtro (óleo filtrado), o fluxo é direcionado para o retentor alimentando o virabrequim (rolamento do pino da biela) e para o cabeçote para lubrificação do eixo de comando de válvulas e corrente, quando retorna.

Visão do retentor do virabrequim e saída do óleo filtrado.

Como escrevi acima, o óleo não filtrado deste circuito vai para os "jatos" que são direcionados para as engrenagens do câmbio, lado dos dentes.

Seta vertical, duto de passagem de óleo, horizontal, "injetores" que produzem jatos de óleo...

...mais "injetores".

Bom, sobre os circuitos de lubrificação é isto. É interessante a concepção e principalmente o quanto foi valorizado a lubrificação do câmbio. Bom, pelo estrago que encontrei no par de engrenagens da 5ª marcha, eles estavam certos. Muito torque.

Do funcionamento, tem mais um detalhe interessante, o separador de óleo do sistema de ventilação do cárter. Normalmente é um labirinto. Neste motor não, é centrifugo. O "bafo" (ar + óleo pulverizado) tem como caminho, o furo interno do eixo balanceiro. Este tem paredes internas e e furos para o exterior. Como gira, acaba fazendo o "bafo" também girar que centrifuga o óleo para fora, que acaba achando os furos e volta para o motor. Por isto que, se o retentor da ponta do eixo ficar desgastado, pela ventilação do carter o óleo é levado para o filtro de ar, outra reclamação de alguns donos de XT...

Nas extremidades não retificadas, os "furos" por onde sai o óleo centrifugado...

... o furo por onde o "bafo" precisa passar e consequentemente, é centrifugado.

Isto deve ter sido projetado assim porque, como mostrei antes, muitos jatos são direcionados ao câmbio e isto deve pulverizar o óleo em gotículas. E, separar elas  do ar, na ventilação do cárter, é bem complicado.

Circuito de lubrificação e divagações sobre o seu funcionamento...

Este motor é lubrificado de forma não convencional, usa o sistema cárter seco. Isto, quem já mexeu com mecânica já ouviu falar e não é uma novidade, vários motores são assim.

Dentre as principais vantagens deste tipo de construção destacam-se:

- Diminuição da altura do motor pois não precisa ter um cárter grande para armazenar o óleo, este o é feito em um cárter externo que, na 3TB (e outras XT600E) fica localizado no quadro, parte superior e frontal do mesmo. Em outras aplicações, isto é muito vantajoso devido a diminuição da altura do centro de gravidade e consequente melhora da estabilidade "em curvas". No caso da XT600E, o objetivo deve ter sido aumentar a altura livre do solo, facilitando a transposição de obstáculos (esta é a primeira divagação...).

- Melhora da refrigeração do óleo lubrificante e do motor, por consequência. No caso da XT600E, a superfície do cárter externo é usada para trocar calor e melhor ainda, no caso das XT600Z, existe um radiador de óleo colocado no circuito que faz esta troca de calor de forma mais eficiente.

As principais desvantagens são o custo e maior partes mecânicas envolvidas. Quanto mais partes e componentes, maior a chance de falha. E é mais complexo consequentemente.

Antes de comprar (escolher) este modelo de motocicleta, li tudo que encontrei sobre durabilidade, robustez e falhas que pude encontrar. Não só da família XT, mas, de outras motocicletas. A minha escolha foi feita justamente por causa da confiabilidade já que o segundo objetivo era fazer viagens por lugares ermos e não quero estar com uma moto quebrada num lugar assim. E, se quebrar, que eu consiga resolver o problema com poucas ferramentas e tenha conhecimento suficiente para reparar. Dai a opção por esta família, mais especificamente das XT600E ou Z. A 660 já tem eletrônica mais complexa (injeção) e mais um circuito de refrigeração à água, o primeiro se pifar, danou-se, o segundo, mais itens para quebrar, embora seja mais moderna e mais evoluída.

Nesta procura por informações e relatos de fatos ocorridos, o principal defeito sério que encontrei foi engripamentos de pistão e um caso de quebra do virabrequim, aparentemente relacionados a deficiência de lubrificação ou até superaquecimento. Após a compra da moto e sua desmontagem, estas falhas foram estudadas e o motor foi estudado para tentar entender o que poderia provoca-las e se eu poderia modificar algo que pudesse aumentar ainda mais a sua confiabilidade e previsibilidade. Cabe aqui uma ressalva, são poucos os relatos de falha sendo comum ver relatos de motores com mais de 200 mil quilômetros rodados, sem nenhuma retifica.

Como sei que muitos proprietários deste tipo de moto que acompanham este blog, também tem duvidas sobre o funcionamento do circuito de lubrificação, resolvi colocar aqui algumas explicações sobre ele (na verdade, do que eu pude entender...) e sobre o que pretendo modificar.

- funcionamento:

O coração do circuito de lubrificação é a bomba de óleo. Nesta moto, trata-se de uma bomba dupla. Uma bombeia o óleo que acumula no cárter do motor para o cárter externo (vou chamar de circuito de retorno) e a outra, do cárter externo para os pontos a serem lubrificados (vou chamar de circuito de lubrificação).

Bomba de óleo dupla...

... bomba circuito de lubrificação do lado esquerdo, de retorno do lado direito.

O circuito de retorno é composto de "pescador", bomba de retorno, mangueira e tubo de subida de óleo e cárter externo. Mas, este circuito não só retorna o óleo para o cárter externo. Parte do óleo "lubrifica" o eixo de acionamento da embreagem, o varão da embreagem, a própria embreagem e as engrenagens do câmbio sobre as árvores, tanto primária (motora) quanto a movida, justamente nas superfícies de deslizamento entre as engrenagens e seus eixos. 

E, por uma falta minha de atenção a isto, quando especifiquei os rolamentos, fiz um grande erro e tive que desmontar todo o cárter central. Para que o óleo tenha pressão suficiente para atingir estas partes, lubrificando-as e, para que tenha ainda pressão para poder ser bombeado para o cárter externo, é necessário que dois rolamentos tenham blindagem em um de seus lados, blindagem esta do tipo "vedação" (o que estará sendo explicado no tópico sobre escolha dos rolamentos).

O pescador nada mais é que um tubo que pega o óleo que cai no cárter e encaminha para a bomba. Ele tem um filtro interno (eu o abri com cuidado porque estava repleto de limalha e ele não é feito para desmontar e sim "trocar")  de tela de metal que tem a finalidade de proteger a bomba de retorno de grandes partículas.

A seta indica o pescador.

Na saída do cárter externo (já indo para o circuito de lubrificação) tem um outro filtro de tela de metal que tem a finalidade de proteger a bomba do circuito de lubrificação contra grandes partículas (fica na dianteira do quadro, protegido pelo suporte de fixação do motor).

Filtro do cárter externo... vejam quanta sujeira na tela! 

E por último, de componentes importantes no circuito de retorno, temos a bomba (e seu rotor).

Rotor a direita, carcaça a esquerda da bomba de retorno. Vejam as marcas e arranhões...

Aqui deu para ver a primeira deficiência deste motor: - partículas grandes o suficiente para estragar a bomba de óleo passam pelo filtro do pescado (se é que ele tem), danificando e desgastando as faces de vedação do rotor. Estes riscos e buracos nestas faces permitem que o óleo flua no sentido oposto do desejado, diminuindo a pressão de recalque e vazão da bomba de retorno. Sem contar que estas partículas também passaram pelo filtro do cárter, danificando também a bombe do circuito de lubrificação que irei mostrar mais a frente.

Quando abri o filtro do cárter, o que encontrei como sujeira foi limalha de aço. Estas devem ter sido geradas na degradação das engrenagens da 5ª marcha devido provavelmente a uso inadequado da motocicleta e que já mostrei em texto anterior e também geradas no processo de desgaste normal do motor. 

Para minimizar este problema e melhorar o projeto mecânico, o que farei será colocar imãs em alguns pontos estratégicos que irão acumular estas limalhas, retirando-as do óleo e evitando que fiquem circulando e danificando componentes, tanto do circuito de lubrificação como rolamentos e engrenagens. É uma solução simples, antiga e muito usada e vou mostrar mais adiante o como fiz. Alias, no site do CXT600, isto já foi discutido e idéias foram apresentadas. 

O circuito de lubrificação é composto do filtro do cárter externo (citado acima),da mangueira + tubo de ligação, da bomba, da válvula de alívio de sobrepressão (alias, que eu acredito que seja...), válvula de retenção, filtro de óleo, retentor do virabrequim, dutos e furos calibrados.

Rotor da bomba de lubrificação - riscos indicam que passaram impurezas e limalhas.

De acordo com o manual de serviço, a bomba de óleo do circuito de lubrificação "puxa" o óleo do reservatório externo (cárter) através do filtro do cárter e mangueira + tubo e pressuriza este a uma pressão que deve variar entre 80 e 120 kPa (0,8 A 1,2 bar). No manual cita que a válvula de sobrepressão deve ser ajustada para esta faixa, só que, não achei a tal válvula. Inicialmente achei que a válvula de sobrepressão fosse o conjunto "esfera + mola + anel de vedação" mas, esta está mais para uma "válvula de retenção" (não deixa o óleo voltar esvaziando o circuito com o motor desligado) do que para uma válvula de "sobrepressão" ou alívio. A única peça que poderia se comportar como uma válvula de alivio é a tampa com um único parafuso.

Válvula de alívio? Tem até local para deixar "vazar" (região onde a seta aponta)

Se for isto, não sei como ajustar. Sei que, independente se é ou não, a junta, a tampa e a carcaça devem estar impecáveis, tem riscos e bem assentadas senão, a pressão de óleo vazará por aí, diminuindo a capacidade de lubrificação da bomba.

Válvula de retenção - fluxo permitido no sentido do cárter central para a tampa, somente.

Outra curiosidade é que o filtro de óleo tipo cartucho de papel só filtra o óleo que vai para o eixo virabrequim e para o comando de válvulas. O fluxo que vai para o câmbio é sem filtragem. Ou seja, o único fluxo de lubrificante que pode reter limalhas é o que vai para estes pontos, o que reforça a necessidade de retenção magnética. 

E, com que mostrei acima, mais um "ponto fraco" começa a aparecer que é a falta de um indicador de funcionamento correto do circuito de lubrificação. Com o desgaste das bombas, será que a lubrificação era correta. Pior, se não lubrificar, não existe nenhum indicador de falha, o motor vai funcionar até a sua destruição. Vejo aí a necessidade de um pressostato ou manômetro para indicação da pressão de óleo, principalmente depois de ver o estado da bomba de óleo...

continuando com o chicote elétrico...

Ainda não terminei o chicote, está praticamente no final. Faltam colocar as saídas de energia (tomadas) e pequenas  modificações para garantir o bom funcionamento de lampadas do tipo LED, que irei colocar na XT em todo lugar que puder. E não o fixei completamente também, só vou fazer isto quando todas as modificações estiverem prontas e testadas.

Falando em testes, as funções básicas já foram testadas. O relê de "lógica e segurança" que só permite acionar o motor de arranque em condições seguras está funcionando bem, o relê do alarme está funcionando bem, inclusive o "hardkey" que desabilita o alarme também foi testado e funciona bem.

O aquecedor de manoplas também foi testado e em ordem! o que não funcionou foi o relê de pisca que alterei para poder usar um transistorizado que permitirá usar lampadas de pisca do tipo "LED". O original da XT ( e da maioria das motocicletas) é "bi-metálico" e consequentemente, tem dois pólos / terminais somente. O transistorizado precisa do "terra" para funcionar e por isto, tem três terminais. Arranjei um novo soquete de três terminais, coloquei o terra, tudo como manda o figurino. Fui testar e.... nada! Gastei bem mais de uma hora brigando com o chicote e o relê até que, num pequeno lampejo de inteligencia (tardia), resolvi colocar o antigo relê bimetálico e tudo funcionou... O problema não era do chicote e sim do relê chinfrim que arranjei e já veio "fubecado". Teste no carro e confirmei, está queimado.

Gastei muito tempo com a limpeza e reforma dos "manicotos". Agora estão bons e funcionando.

A ligação entre centro do quadro e embaixo do farol teve a ajuda de um amigo daqui do blog, o Edgar, lá de Portugal e que também gosta muito das XTs... (gosta tanto que eu acho que ele é o responsável pelo site  "Clube XT Portugal").

Ele tirou fotos da disposição do chicote, com medidas e tudo mais, o que facilitou a minha "engenharia". A minha estava com tudo mal posicionado, muito fuçado e bagunçado. Agora parece bem melhor. Além do Edgar tive a ajuda e idéias de vários colegas do CXT 600, e, com muita sorte, consegui achar uma cópia do manual de serviço do modelo 3TB (em italiano, mas, melhor do que nada...).

Abaixo algumas fotos do feito...

Com o estava na desmontagem: - chicote "apoiado" no cabeçote...

Hoje está assim, preso no quadro no local que deveria.

Detalhe da capa "térmica" que protegerá o chicote do calor do motor 

Ela é revestida internamente de lã de vidro e externamente de borracha... acho que exagerei... 

...e depois, ainda revestido de fita 3M e devidamente fixo no quadro.

Desculpem-me as ultimas fotos, tinha uma gota de óleo na lente, por isto está esquisito... 

Quando eu terminar TODO o chicote elétrico, tudo estiver devidamente fixo e funcionando, colocarei fotos com mais detalhes e soluções.