Arrefecimento: Troca da Válvula Termostática e Carcaça do Ford Fiesta 1.6 Rocam

 

Confira os procedimentos de teste e o passo a passo da substituição da válvula termostática e de seu respectivo alojamento em um Ford Fiesta 2009 com motor 1.6 Zetec Rocam

Texto: Fernando Lalli

Foto: Renan Senra

 

Costuma-se dizer que o coração do arrefecimento é a bomba d’água, mas a válvula termostática também é imprescindível para o sistema. Sua principal função é manter o motor dentro da faixa de temperatura correta de acordo com seu regime de funcionamento. Para isso, a válvula controla de fluxo do líquido no circuito de arrefecimento entre motor e radiador. Com a temperatura do motor constantemente entre os valores máximo e mínimo previstos pela fabricante, diminuem-se o consumo de combustível e as emissões de gases poluentes. Essa faixa ideal pode variar de modelo para modelo e de motor para motor – e, em alguns projetos modernos, variam até entre cabeçote e bloco de um mesmo motor, e assim precisam de válvulas termostáticas separadas para trabalharem em temperaturas diferentes.

 

Consultor técnico da Revista O Mecânico e professor de engenharia da FMU, Fernando Landulfo explica que “a válvula permite ou interrompe de forma gradativa a comunicação entre o motor e o radiador através de um mecanismo dotado de uma cera expansiva”. Essa cera pode ser sensível ao calor do líquido de arrefecimento ou, no caso das válvulas termostáticas eletrônicas, aquecida por uma resistência elétrica, como a do Ford Fiesta 1.6 Zetec Rocam 2009 desta reportagem.

 

 

Quando o motor está frio, a válvula bloqueia o fluxo dentro das galerias de arrefecimento do motor para que o líquido absorva o calor gerado pelas câmaras de combustão. Isso ajuda o motor a atingir a faixa ideal de trabalho. “Após o líquido atingir uma temperatura mínima, a válvula termostática se abre gradualmente e permite a troca de fluidos entre o radiador (mais frio) e o bloco do motor (mais quente). O resultado dessa ‘mistura’ é um líquido a uma temperatura constante e controlada no interior do bloco do motor”, descreve Landulfo.

 

 

A válvula termostática, explica o professor, é ainda mais importante em motores alimentados por injeção eletrônica e nos bicombustível (flex) quando operando com maiores proporções de etanol, que tendem a exigir misturas mais ricas, para apresentar bom funcionamento, aumentando o consumo e a emissão de poluentes. “Ou seja, quanto mais rápido o motor atingir a sua temperatura normal de funcionamento, melhor”, afirma. Mas, como toda peça de desgaste, tem vida útil e não está imune a problemas. Por isso, estar atento à sua manutenção é decisivo para a saúde do motor.

 

 

JAMAIS DEIXE O MOTOR SEM VÁLVULA TERMOSTÁTICA

Para evitar problemas não só com a válvula termostática, mas também com o arrefecimento como um todo, a principal medida é manter o sistema abastecido com a proporção correta do aditivo recomendado pela fabricante e de água desmineralizada. “Aditivos incorretos podem atacar a válvula termostática, diminuindo drasticamente a sua vida útil”, adverte Fernando Landulfo. Se o líquido estiver impregnado de sujeira – mais comumente, ferrugem –, pode provocar travamento do componente.

 

“Manter o sistema de arrefecimento limpo e corretamente aditivado é crucial para seu funcionamento”, conta o professor. Para evitar a cavitação do sistema, é também imprescindível mantê-lo devidamente pressurizado. “Isso é obtido mantendo-se a estanqueidade do mesmo (sem vazamentos) e com a tampa do radiador ou do reservatório de expansão sempre em boas condições. Uma peça barata, mas que pode provocar consertos bem caros”, adverte.

 

Dentro do mercado de manutenção independente, alguns pontos relacionados à válvula termostática são bastante polêmicos. Um deles é a prática que alguns mecânicos mantém de simplesmente remover a peça e deixar o circuito de arrefecimento permanentemente aberto, com a desculpa de assim se evitar o superaquecimento do motor.

 

“Em condições normais de funcionamento, a válvula jamais provocará superaquecimento do motor”, relata nosso consultor técnico. “Motores cujas válvulas termostáticas são retiradas operam com muita variação de temperatura. Isso pode ocasionar problemas relativos a dirigibilidade, consumo de combustível e emissão de poluentes, principalmente, nos motores mais modernos”, adverte. Por isso, Landulfo aponta que, antes de condenar a válvula, o mecânico deve examinar outras causas de superaquecimento:

 

a) Se o motor do veículo trabalha sobrecarregado ou é conduzido com marchas elevadas em subidas de serras;
b) Se há falta de líquido de arrefecimento por vazamentos;
c) Se as galerias de arrefecimento do bloco do motor estão entupidas;
d) Se o radiador está entupido externa ou internamente;
e) Se há falta de pressurização no sistema de arrefecimento;
f) Se a correia da bomba d’água está frouxa ou quebrada;
g) Se há defeito na bomba d’água;
h) Se o avanço de ignição está muito atrasado;
i) Se as válvulas do motor estão ajustadas com folga inferior às recomendadas (presas);
j) Se o motor está sendo alimentado com mistura muito pobre;
k) Se a junta de cabeçote está queimada;
l) Se há falha na ventilação do radiador (eletroventilador não funciona, correia do ventilador quebrada ou frouxa, acoplamento viscoso do ventilador defeituoso, ventilador quebrado ou inadequado para o motor).

 

 

Evidentemente, o uso de uma válvula termostática de especificação incorreta ou defeituosa causará superaquecimento. Porém, caso a válvula não seja a fonte, a sua remoção pode esconder um desses doze problemas e trazer consequências ainda mais graves ao motor.

 

Para o Fiesta 1.6 Zetec Rocam, o componente original é fabricado em Piracicaba/SP pela BorgWarner, que adquiriu a marca Wahler em 2014. Antes de comprar a peça, no entanto, o mecânico deve verificar se o veículo a ser reparado utiliza válvula convencional ou eletrônica. Existem as duas aplicações, que variam de acordo com o modelo.

 

 

CARCAÇA DE PLÁSTICO OU ALUMÍNIO?

Um ponto delicado, no caso dos motores Zetec Rocam, é o material da carcaça (ou alojamento) da válvula. A peça original da Ford é feita em plástico de engenharia, ao passo que há opções na reposição confeccionadas em alumínio – algumas por marcas de renome no mercado. Mecânicos e fabricantes garantem que a peça em alumínio não sofre o ressecamento do plástico e dissipa melhor o calor elevado sob o qual trabalha um motor flex, o que evita seu empenamento. Mas o consultor técnico de vendas da BorgWarner, Heribaldo Gomes de Sousa, relata que justamente essa característica de maior resistência poderia prejudicar o diagnóstico de problemas no sistema.

 

De acordo com a BorgWarner, que ajudou a desenvolver o sistema original, o material da carcaça plástica responde a um superaquecimento proporcionalmente igual aos demais componentes, alertando com maior rapidez sobre um problema no motor. Enquanto que a carcaça de alumínio pode mascarar um problema grave, visto que o metal resiste a maiores temperaturas, diferentemente dos demais componentes, que nesse caso já podem estar danificados pelo aquecimento excessivo. “Recomendamos sempre utilizar a carcaça original da Ford, que foi projetada especificamente para este sistema”, declarou Heribaldo.

 

É importante frisar que, sendo alumínio ou plástico de engenharia, o material da carcaça não quer dizer nada se o componente não for de boa procedência. No Fiesta do procedimento executado nesta reportagem, a carcaça removida era de alumínio (portanto, já havia sido trocada em outra ocasião), mas sequer tinha o logotipo da fabricante gravado em seu corpo. “Desconfio da qualidade desta peça”, declarou o mecânico Roberto Montibeller, proprietário da oficina High Tech na Zona Oeste de São Paulo/SP. Roberto cedeu o espaço de sua oficina e executou o procedimento documentado a seguir, sob a supervisão de Heribaldo, da BorgWarner. O Fiesta estava com 82 mil km rodados.

 

TESTE DE FUNCIONAMENTO DA VÁLVULA TERMOSTÁTICA

Para comprovar que a válvula termostática tem funcionamento correto, Heribaldo da Borg Warner detalha como testar o componente.

 

l) No caso de uma válvula eletrônica, use um multímetro para medir a resistência no conector da válvula termostática ainda sem submergi-la. Deve estar entre 13,9 e 16,5 Ω. Se o valor estiver fora dessa faixa, a peça deve ser condenada.

 

 

2) Utilize um recipiente Becker para aquecer água desmineralizada até 95°C. Ligue o chicote de teste ao conector da válvula a ser testada e a submerja. O conector deve ficar fora do contato com a água. Mantenha a peça submersa por cinco minutos.

 

 

3) Passado esse tempo, conecte o chicote de teste na bateria do veículo e aguarde pelo menos mais um minuto.

 

 

4) Em um minuto, a válvula deve ter pelo menos 8 mm de deslocamento em sua abertura.

 

 

REMOÇÃO DA VÁLVULA TERMOSTÁTICA

 

5) O mecânico Roberto Montibeller recomenda que, antes de começar o procedimento, deixe o motor esfriar e abra cuidadosamente a tampa do reservatório do líquido de arrefecimento para retirar a pressão do circuito. Além disso, antes de soltar as mangueiras, coloque uma bandeja embaixo do carro para conter o líquido de arrefecimento que irá escoar.

 

 

6) Faça um teste de estanqueidade para procurar por vazamentos no sistema. Com um manômetro no lugar da tampa do reservatório, aplique pressão e aguarde. Se o ponteiro do manômetro descer, significa que há vazamento e que deve ser identificado antes de qualquer reparo.

 

Obs.: Examine visualmente as condições de todas as mangueiras do sistema quanto a ressecamentos e rachaduras. Ainda que não haja vazamentos, substitua todas as peças que apresentarem marcas de desgaste. Assim, você garante o bom serviço.

 

 

7) Para ter acesso à válvula termostática, remova o conjunto do filtro de ar. Solte a abraçadeira superior da mangueira com chave de fenda e desconecte o conjunto de seus encaixes com as mãos.

 

 

8) Solte a abraçadeira inferior da mangueira de ar para removê-la e liberar mais espaço para o procedimento.

 

 

9) Pelo mesmo motivo, retire também a mangueira de respiro do cabeçote.

 

 

10) Desligue o conector do sensor de temperatura, que também está localizado na carcaça da válvula.

 

 

11) Solte todas as abraçadeiras das mangueiras ligadas às válvulas. Use chave-canhão 7 mm, chave-estrela 7 mm ou chave de fenda, dependendo da posição.

 

 

12) Solte os seis parafusos de fixação da carcaça com chave “L” 8 mm e chave-estrela 8 mm.

 

 

13) Solte o conector elétrico da válvula termostática e desloque a carcaça de seu alojamento.

 

 

ANÁLISE DAS PEÇAS REMOVIDAS

 

 

14) A carcaça removida do veículo não era a original. Era de alumínio, enquanto a original é feita de plástico injetado de engenharia. Estruturalmente, Roberto avaliou que a carcaça aparentava estar íntegra, mas sua vedação estava no limite, e inevitavelmente apresentaria vazamento em pouco tempo se continuasse sob trabalho. Ainda, os parafusos de fixação do termostato na carcaça removida do veículo eram totalmente diferentes dos originais tanto na cabeça quanto na rosca, portanto, nem seu reaproveitamento (o que não é recomendado) seria possível. Outro detalhe, como comentamos na abertura da matéria, é que a peça não tinha a marca da fabricante gravada em si, ou seja, sem procedência determinada.

 

 

Obs.: A carcaça original Ford não vem com o anel de vedação nem com os parafusos de fixação com a válvula termostática. Compre as peças separadamente. Mesmo que aparentem estar em boas condições, a troca desses itens é obrigatória.

 

INSTALAÇÃO DA VÁLVULA TERMOSTÁTICA

 

15) Antes de montar a válvula termostática na carcaça, aplique vaselina em sua vedação.

 

 

16) Não é recomendado e nem há a necessidade de passar junta líquida na união entre válvula e carcaça. O encaixe das peças é o suficiente para vedar a região.

 

 

17) Encoste os três parafusos de fixação da válvula termostática. Por ser uma vedação radial, não é necessário aplicar aperto elevado. O torque recomendado pela Ford é de 10 Nm.

 

 

18) O sensor de temperatura também deve ser substituído devido ao desgaste da vedação da peça, que é presa à carcaça por um grampo.

 

 

19) Prepare o alojamento no cabeçote para receber a peça nova. O recomendado é passar uma lixa bem fina. A boa condição dessa região garante a vedação com a peça e dispensa totalmente o uso de qualquer junta líquida.

 

Obs.: A montagem no motor segue a ordem inversa da desmontagem, observando os detalhes a seguir.

 

 

20) Em seguida, faça a limpeza no sistema para remover o líquido antigo do sistema. Para tal, pode-se usar o mesmo manômetro do teste de pressão. Não é recomendável misturar aditivos de marcas diferentes.

 

 

21) Antes de fixar a carcaça ao motor, ligue o conector do sensor da válvula termostática.

 

 

22) Na fixação, encoste os parafusos e aplique torque de aperto de forma cruzada. Evite apertar os parafusos com torque excessivo, pois, a carcaça é de plástico e o bloco é de alumínio.

 

 

23) Antes de conectar as mangueiras novamente, lubrifique as mangueiras com vaselina.

 

 

24) Faça a sangria do sistema com a nova mistura de líquido de arrefecimento (50% de água desmineralizada, 50% de aditivo), misturada fora do veículo. Abasteça pelo vaso expansor, (importante: sempre com o sistema de ar quente aberto). Deixe a saída da mangueira de retorno para o vaso expansor aberta para observar se o ar sai do sistema. Após remover todo o ar, coloque de volta a mangueira de retorno do vaso expansor na válvula.

 

 

25) Ligue o motor para acompanhar a evolução da temperatura pelo marcador no painel e testar a eficiência do arrefecimento. Monitore as conexões durante o funcionamento para detectar se há algum vazamento. Mantenha o motor ligado (recomenda-se permanecer em 2.500 rpm) até que a ventoinha ligue por duas vezes. Ao desligar pela segunda vez, comprova-se que o arrefecimento está operando normalmente.

 

Importante: Deixe o ar quente sempre ligado durante o teste para fazer o líquido circular por todo o sistema.

 

 

26) Caso o Fiesta (ou outro veículo com o mesmo motor) ainda apresente problemas de superaquecimento, a BorgWarner recomenda fazer um teste isolando o sistema de ar quente (lembre-se, os sistemas são interligados). Com uma mangueira em “U”, conecte a saída da galeria da válvula termostática diretamente com a da galeria do motor. Se o problema de superaquecimento cessar, o problema pode estar no trocador de calor do ar quente. Se danificado, pode criar uma bolha de ar no sistema ou obstrução que não deixaria o líquido circular ou, até mesmo, chegar à válvula termostática. “Os dutos no radiador do ar quente são um pouco finos e, se não houver a manutenção correta, podem ficar obstruídos devido a partículas do líquido de arrefecimento”, detalha Heribaldo.

 

Obs.: A BorgWarner recomenda que, após a instalação da válvula termostática e sangria do sistema, a unidade de gerenciamento eletrônico do motor (ECU) seja resetada pelo scanner.