Óleo hidráulico superaquecendo: principais causas, riscos e como evitar problemas

O aumento excessivo da temperatura é um dos sinais que mais merece atenção em um sistema hidráulico.

Uma máquina pode continuar funcionando mesmo com o óleo acima da temperatura adequada, mas isso não significa que o sistema esteja operando em boas condições.

Quando o calor gerado é maior do que a capacidade do sistema de dissipá-lo, o óleo começa a trabalhar em condições desfavoráveis e componentes como bombas, válvulas, cilindros e vedações podem sofrer consequências.

Por isso, quando uma unidade hidráulica começa a trabalhar constantemente quente, simplesmente instalar um ventilador maior ou trocar o óleo pode não resolver a verdadeira causa do problema.

É necessário entender de onde o calor está vindo.

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Por que um sistema hidráulico gera calor?

Nenhum sistema hidráulico possui eficiência de 100%.

Durante a transformação e transmissão de energia, parte da potência é inevitavelmente convertida em calor.

Isso pode ocorrer, por exemplo, devido a:

• perdas internas em bombas;
• passagem de óleo através de válvulas;
• restrições em tubulações;
• vazamentos internos;
• atrito;
• diferenças de pressão;
• funcionamento de válvulas limitadoras;
• perdas nos próprios componentes.

Uma determinada quantidade de geração de calor é normal.

O problema aparece quando o sistema começa a gerar mais calor do que consegue dissipar.

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Qual é o papel do óleo hidráulico?

O óleo não serve apenas para transmitir energia.

Ele também participa de diversas funções importantes dentro do circuito, como:

• lubrificação;
• redução de atrito;
• proteção de superfícies internas;
• transferência de calor;
• auxílio na vedação entre componentes;
• transporte de contaminantes até os filtros.

Por isso, sua temperatura influencia diretamente o comportamento do sistema.

Quando o óleo trabalha quente demais, suas propriedades podem se alterar e seu desempenho pode ser prejudicado.

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1. Válvula de alívio trabalhando continuamente

Uma das situações que podem gerar bastante calor é quando a bomba envia vazão constantemente através de uma válvula limitadora de pressão.

Imagine uma bomba gerando fluxo enquanto uma válvula mantém a pressão limitada e devolve parte ou toda essa vazão ao reservatório.

A energia que não está sendo utilizada para realizar trabalho precisa ser dissipada.

Grande parte dela acaba se transformando em calor.

Isso pode acontecer por:

• regulagem inadequada da válvula;
• circuito mal dimensionado;
• bomba trabalhando continuamente contra pressão;
• funcionamento incorreto de válvulas direcionais;
• falhas na lógica do circuito.

Por isso, uma unidade que aquece excessivamente precisa ser analisada também do ponto de vista do circuito hidráulico.

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2. Vazamentos internos em bombas e outros componentes

Bombas, válvulas e atuadores possuem pequenas folgas internas necessárias para seu funcionamento.

Com o desgaste, essas folgas podem aumentar.

Parte do óleo então passa internamente de regiões de maior pressão para regiões de menor pressão sem realizar trabalho útil.

Esse fenômeno representa perda de eficiência.

E a energia perdida tende a aparecer na forma de calor.

Uma bomba desgastada, por exemplo, pode continuar fornecendo alguma pressão e vazão, mas com eficiência significativamente menor.

Por isso, aquecimento e perda de desempenho podem aparecer juntos.

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3. Bomba inadequada para a aplicação

A escolha da bomba hidráulica precisa considerar as necessidades reais da máquina.

Entre os parâmetros importantes estão:

• vazão necessária;
• pressão de operação;
• rotação;
• regime de trabalho;
• tipo de bomba;
• viscosidade do fluido;
• características do circuito.

Uma bomba superdimensionada pode fornecer uma vazão muito superior à necessária.

Se essa vazão excedente precisar ser constantemente desviada ou estrangulada, existe desperdício de energia.

Por outro lado, uma bomba trabalhando constantemente próxima ou além das condições recomendadas também pode apresentar problemas de eficiência e temperatura.

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4. Restrições excessivas ao fluxo

O óleo perde energia ao atravessar restrições.

Tubulações, válvulas, conexões e filtros precisam ser dimensionados de acordo com a vazão do sistema.

Algumas possíveis fontes de restrição são:

• mangueiras de diâmetro inadequado;
• conexões muito restritivas;
• válvulas subdimensionadas;
• filtros saturados;
• tubulações longas;
• excesso de curvas e conexões;
• passagens internas inadequadas.

Quanto maior a perda de carga desnecessária, maior pode ser a quantidade de energia transformada em calor.

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5. Filtros saturados ou inadequadamente dimensionados

O filtro hidráulico precisa permitir a passagem da vazão necessária mantendo o nível de filtragem desejado.

Quando o elemento filtrante está saturado, a diferença de pressão através do filtro pode aumentar.

Dependendo do sistema, isso pode gerar perda de eficiência, abertura de bypass e outras condições indesejadas.

Além disso, escolher um filtro apenas pela micragem não é suficiente.

É necessário considerar:

• vazão;
• pressão;
• viscosidade;
• capacidade de retenção;
• eficiência de filtragem;
• condições de operação.

Se quiser entender mais sobre contaminação do fluido, veja também:

Óleo hidráulico contaminado: principais sinais, causas e como evitar problemas

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6. Nível de óleo inadequado

O reservatório participa diretamente da dissipação de calor.

Quando existe quantidade insuficiente de óleo, o volume disponível para absorver e transferir calor também é reduzido.

Além disso, níveis inadequados podem favorecer outras condições indesejadas, dependendo da construção do reservatório e da posição das linhas.

Por isso, verificar o nível de óleo deve fazer parte das inspeções periódicas da unidade.

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7. Reservatório inadequadamente dimensionado

O reservatório não é simplesmente uma caixa para armazenar óleo.

Seu projeto pode influenciar:

• dissipação térmica;
• separação de ar;
• sedimentação de contaminantes;
• funcionamento da sucção;
• retorno do fluido;
• manutenção do sistema.

Em uma unidade hidráulica mal dimensionada, o óleo pode retornar ao circuito sem tempo suficiente para dissipar parte do calor acumulado.

Por isso, volume, geometria e disposição das conexões precisam ser avaliados de acordo com a aplicação.

Para entender melhor o conjunto, veja:

Unidade hidráulica: o que é, como funciona e quais componentes possui

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8. Trocador de calor com problema

Algumas unidades hidráulicas dependem de sistemas adicionais de refrigeração.

Entre as soluções mais comuns estão:

• trocadores ar-óleo;
• trocadores água-óleo.

Quando esses equipamentos estão sujos, obstruídos, mal dimensionados ou funcionando inadequadamente, sua capacidade de remover calor do sistema diminui.

Em um trocador ar-óleo, por exemplo, é importante avaliar fatores como:

• limpeza do elemento;
• funcionamento do ventilador;
• circulação de ar;
• vazão de óleo.

Em sistemas água-óleo, também é necessário verificar a condição e disponibilidade do circuito de água.

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9. Óleo com viscosidade inadequada

A viscosidade influencia diretamente o comportamento do sistema hidráulico.

Um óleo muito viscoso pode aumentar perdas e dificultar o fluxo em determinadas condições.

Já um óleo com viscosidade muito baixa pode contribuir para aumento de vazamentos internos e redução da capacidade de formar uma película lubrificante adequada.

Como a viscosidade também varia com a temperatura, existe uma relação direta entre:

tipo de óleo + temperatura + eficiência do sistema.

Por isso, simplesmente utilizar qualquer óleo hidráulico disponível não é uma prática recomendável.

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O que acontece quando o óleo trabalha quente demais?

Temperaturas excessivas podem trazer diferentes consequências.

Entre elas estão:

• redução da viscosidade;
• aumento de vazamentos internos;
• perda de eficiência;
• aceleração da degradação do óleo;
• redução da vida útil de vedações;
• maior desgaste de componentes;
• alterações no comportamento da máquina;
• aumento da necessidade de manutenção.

Em determinadas situações, o próprio aquecimento pode iniciar um ciclo negativo.

O óleo fica mais quente, sua viscosidade diminui, os vazamentos internos podem aumentar e a eficiência pode cair ainda mais, contribuindo para nova geração de calor.

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Existe uma temperatura ideal para todo sistema hidráulico?

Não existe um único valor que possa ser aplicado a todas as máquinas.

A temperatura aceitável depende de fatores como:

• especificação do óleo;
• viscosidade necessária;
• materiais das vedações;
• características das bombas;
• componentes instalados;
• regime de operação;
• condições ambientais.

Por isso, o limite deve ser determinado considerando as recomendações dos fabricantes e o projeto da máquina.

Mais importante do que observar apenas um número isolado é acompanhar o comportamento do sistema ao longo do tempo.

Uma unidade que sempre trabalhava em determinada faixa e passa a operar consideravelmente mais quente pode estar indicando uma mudança nas condições do equipamento.

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Instalar um trocador de calor sempre resolve?

Não necessariamente.

Adicionar capacidade de refrigeração pode reduzir a temperatura, mas não significa que a causa do aquecimento foi eliminada.

Se o sistema estiver desperdiçando energia devido a:

• válvula de alívio trabalhando continuamente;
• bomba desgastada;
• vazamentos internos;
• restrições;
• circuito mal dimensionado;

o novo trocador poderá apenas remover o calor gerado pelo problema.

Resfriar o óleo sem investigar por que ele está aquecendo pode tratar o sintoma sem eliminar a causa.

O diagnóstico deve começar pela identificação das perdas existentes no sistema.

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Como investigar um sistema hidráulico que está aquecendo?

Uma avaliação técnica pode considerar diversos pontos.

Entre eles:

• temperatura do óleo;
• temperatura ambiente;
• pressão de trabalho;
• pressão em diferentes pontos do circuito;
• vazão;
• funcionamento da válvula limitadora;
• eficiência da bomba;
• filtros;
• restrições;
• nível do reservatório;
• trocador de calor;
• características do fluido;
• ciclo de operação da máquina.

Em muitos casos, comparar o comportamento atual com as condições originais da máquina ajuda a encontrar alterações relevantes.

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Aquecimento pode ser sinal de manutenção necessária?

Sim.

Quando uma máquina começa a trabalhar mais quente do que o normal, isso pode ser um dos sinais de que algum componente ou condição de operação mudou.

O aumento de temperatura pode aparecer junto de sintomas como:

• perda de força;
• movimentos mais lentos;
• ruídos;
• vazamentos;
• aumento do consumo de energia;
• falhas recorrentes.

Confira também:

5 sinais de que seu sistema hidráulico precisa de manutenção

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Manutenção e diagnóstico de sistemas hidráulicos

Encontrar a origem de um problema térmico exige analisar o sistema como um conjunto.

Trocar componentes sem identificar a causa pode resultar em manutenção recorrente e aumento dos custos de operação.

A Limax Sistemas Hidráulicos trabalha com manutenção, diagnóstico, reforma, fabricação e testes de sistemas e equipamentos hidráulicos.

Durante a avaliação de uma unidade, podem ser analisados componentes como:

• bombas;
• válvulas;
• filtros;
• reservatórios;
• trocadores de calor;
• mangueiras;
• instrumentos;
• cilindros;
• condições do óleo.

O objetivo é identificar não apenas qual componente apresentou problema, mas também quais condições podem ter contribuído para a falha.

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Quando procurar uma avaliação técnica?

Se a temperatura de operação mudou significativamente ou o sistema apresenta aquecimento acompanhado de outros sintomas, vale investigar antes que ocorram danos maiores.

Uma análise pode ajudar a determinar se o problema está relacionado a:

• dimensionamento;
• desgaste;
• regulagem;
• filtragem;
• refrigeração;
• óleo;
• componentes do circuito.

A correção da causa pode contribuir para recuperar eficiência e aumentar a confiabilidade da máquina.

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Perguntas frequentes

Por que o óleo hidráulico fica muito quente?

O aquecimento pode estar relacionado a perdas de eficiência, válvulas trabalhando sob pressão continuamente, vazamentos internos, restrições, problemas na bomba, refrigeração insuficiente ou outras condições do circuito.

Trocar o óleo resolve o superaquecimento?

Nem sempre. Se a causa estiver no circuito ou nos componentes, o óleo novo também poderá voltar a trabalhar em temperatura elevada.

Filtro hidráulico sujo pode aumentar a temperatura?

Um elemento saturado pode aumentar a restrição ao fluxo e contribuir para perdas no sistema. Por isso, a condição e o dimensionamento da filtragem devem fazer parte da análise.

Uma bomba desgastada pode fazer o sistema aquecer?

Sim. O aumento de vazamentos internos e a redução da eficiência podem fazer com que uma parcela maior da energia seja transformada em calor.

Colocar um trocador de calor maior resolve o problema?

Depende da causa. Se houver geração excessiva de calor por perda de eficiência ou regulagem inadequada, aumentar apenas a refrigeração pode mascarar o problema sem eliminar sua origem.

É possível monitorar a temperatura automaticamente?

Sim. Sensores de temperatura podem ser integrados a CLPs, IHMs e sistemas supervisórios, permitindo alarmes e acompanhamento contínuo das condições da unidade hidráulica.