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Vácuo no sistema de ar-condicionado veicular: conheça os procedimentos corretos

O vácuo é um procedimento feito nos sistemas de refrigeração (ar-condicionado automotivo) para retirar umidade de dentro do sistema. Veja nesta matéria como realizar o processo

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Por Mario Meier Ishiguro


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Sempre deve ser feito com o sistema vazio, ou seja, sem fluido refrigerante (gás), sem pressão e sem vazamentos (totalmente estanque) e preferencialmente pelas duas linhas (alta e baixa simultaneamente) utilizando um manifold automotivo (fig. 1 e 2).
Figura 1 e Figura 2Este procedimento é feito antes da carga do fluido refrigerante e muitos profissionais e recicladoras automáticas aproveitam que o sistema está em depressão e adicionam óleo lubrificante do compressor de cárter aberto nesta etapa.

Ao iniciar o processo de vácuo, o respiro da bomba de vácuo pode liberar uma pequena névoa de óleo com umidade, isso é normal, porém após alguns segundos, essa saída de névoa vai diminuindo até ficar imperceptível, o mesmo ocorre com o ruído da bomba, que tende a diminuir na medida em que se aumenta a depressão (fig. 3).

Figura 3Se após alguns minutos fazendo vácuo, os manômetros não marcarem coluna de depressão e o ruído e a liberação de névoa não cessarem, verifique o processo, pois pode haver uma fuga no sistema ou nas ferramentas. 

Atenção: A operação de vácuo não limpa e nem retira óleo do sistema, pois o ponto de ebulição do óleo é muito superior ao da água. Claro que se houver um pouco de óleo próximo às conexões de serviço, no interior da tubulação do sistema, talvez possa haver um pequeno arraste de óleo do sistema em direção á bomba de vácuo, mas é insignificante, não podemos considerar isso no processo. Aliás esta pouca quantidade de óleo do compressor (PAG) pode contaminar o óleo da bomba de vácuo, isto sim é um problema.

A durabilidade de uma bomba de vácuo está relacionada ao seu manuseio e manutenção.
O óleo utilizado nesta bomba deve ser óleo mineral, com viscosidade de ISO 32, 46 até 68 Cts.

A troca deste óleo deve ser feita regularmente, alguns fabricantes recomendam a cada 50 ou 100hs de uso. Mas o que devemos ficar atentos é ao visor de nível de óleo do cárter, que pode nos dar uma ideia do nível e até da contaminação do óleo.

Como já comentamos o óleo que eventualmente é arrastado do sistema para a bomba de vácuo é um óleo PAG, um óleo higroscópico que em contato com o ar ambiente absorve partículas de água, isso faz com que esse óleo fique ácido e daí em diante, a corrosão no interior da bomba de vácuo é inevitável.

 
Cuidados necessários 
O ar contém muita umidade, essa umidade é necessária e é vital para nós, porém quando um sistema ar-condicionado fica aberto por motivos acidentais ou de manutenção, o fluido refrigerante vaza para a atmosfera e o ar do ambiente entra no sistema. Este ar contém umidade e o óleo PAG que está dentro do sistema absorve parte desta umidade e torna-se um óleo ácido. Esta acidez causa corrosão interna nas partes metálicas ferrosas como: o eixo do compressor, palhetas, virabrequim e não ferrosas como as paredes do evaporador e condensador, válvula de expansão etc. Jamais utilize óleo PAG de compressores automotivos em sua bomba de vácuo.

Ponto de ebulição da água: A água no estado líquido entra em ebulição a 100ºC ao nível do mar (pressão atmosférica). À medida que vamos elevando a altitude, a pressão atmosférica diminui e a água passa para o estado gasoso a temperaturas mais baixas. Por exemplo, a 4 mil metros de altitude, em cima de uma montanha, a água pode entrar em ebulição a cerca de 84 °C. Assim sendo, se diminuirmos a pressão até ficar negativa (vácuo), a água vai passar para o estado gasoso a temperatura ambiente.

VÁCUO
Aliás, o que é vácuo? A definição de vácuo se refere à ausência de pressão, ausência de matéria, do latim: Vaccus= Vazio.
O vácuo perfeito e absoluto não pode ser conseguido aqui na Terra. Por isso o nome vácuo muitas vezes o nome é amplamente usado, mas nem sempre o seu significado é bem interpretado.

Na linha de refrigeração automotiva vamos interpretar o vácuo como uma depressão muito elevada, capaz de fazer a água entrar em ebulição a temperaturas ambientes, afinal, este é o nosso objetivo, secar, retirar umidade de dentro do sistema.

Podemos fazer um teste prático para ver se isto realmente ocorre, para isso, precisamos de um pote ou uma garrafa de vidro com tampa e uma conexão SAE 1/4 para a mangueira o manifold e a bomba de vácuo (fig. 4). A conexão pode ser colada na tampa furada com resina epóxi, a tampa tem que estar bem vedada, não pode haver fugas e no interior do recipiente deverá haver uma pequena coluna de água. Ao ligar a bomba de vácuo, com os registros abertos (da bomba e do manifold) no interior do recipiente se formará uma grande depressão e se a bomba de vácuo estiver correta e não houver fugas, a água começará a evaporar (borbulhar vapor) e em alguns minutos toda a água vai evaporar e sair para a bomba de vácuo (fig. 5). Tudo isso a temperatura ambiente.Figura 4Para medirmos o vácuo utilizamos um vacuômetro ou a escala de vácuo de um manômetro de linha de baixa pressão (azul) nos manifold automotivos.

No sentido anti-horário deste manômetro, na escala abaixo de zero bar e zero psi, começa a escala de vácuo.

Geralmente ela é marcada em polegadas de coluna de mercúrio (in Hg - inches= polegadas – HG- símbolo atômico do mercúrio) ou mm de coluna de mercúrio (mm Hg ou ainda cm Hg ou ainda microns de Hg), ou ainda em bar ou atmosfera negativa. 

UM POUCO DE TEORIA 
Em 1643 um cientista chamado Torricelli conseguiu mensurar o vácuo, inventando e utilizando o barômetro de Torricelli, que se baseava na altura de uma coluna de mercurio.

Para termos uma depressão suficiente para fazer a água entrar em ebulição à temperatura ambiente, é necessário ter uma marcação na qual o ponteiro do manômetro fique muito próximo, praticamente em cima da marcação de 30 in Hg (30 polegadas de coluna de mercúrio) ou 76 cm de coluna de mercúrio.

Mesmo assim, um teste que pode ser feito para ver se há alguma fuga (vazamento) no processo é fazer o vácuo por alguns minutos, fechar os registros do manifold e manter o sistema em depressão por alguns minutos e ver se o ponteiro se desloca no sentido horário, em direção à pressão “zero”.

Figura 5 e Figura 6Se isto ocorrer, há uma fuga e não será atingida a coluna de vácuo e, portanto a água não vai ferver e evaporar dentro da tubulação e o sistema não será desumidificado.

Muitos colegas por não terem esta noção de “vácuo” acabam imaginando que uma “depressão” é vácuo, e não é!

A foto (fig. 6) mostra um ponteiro do manômetro de baixa marcando cerca de 22 polegadas de coluna de mercúrio ou cerca de 55 cm de coluna de mercúrio, nesta situação o máximo que se consegue à temperatura ambiente é uma leve depressão no sistema, retirando um pouco de ar da tubulação, mas não é retirada nenhuma gotinha de água do sistema. 

BOMBAS DE VÁCUO
A bomba de vácuo deve ser de duplo estágio (fig. 7 e 8), ou seja, ela tem dois rotores em série de palhetas (é uma bomba dupla em série – fig. 9). Existem bombas que estão sendo vendidas por grandes distribuidores e casas de material de refrigeração com apenas um estágio, essas bombas nunca farão vácuo.

Figura 7 e Figura 8

Figura 9

O preço é mais atrativo, mas não se engane.
Mas afinal qual a bomba de vácuo que devemos comprar para trabalhar na linha automotiva?

As bombas de vácuo geralmente são classificadas quanto a sua vazão com as unidades: m³/s - metro cúbico por segundo (unidade do Sistema Internacional)  l/min - litros por minuto  cfm - cubic feet minute - pés cúbicos por minuto (medida do sistema imperial britânico) que algumas pessoas falam, mas não têm a menor ideia do que significa. 1 cf – pé cubico equivale a aproximadamente 28,3 litros.

A bomba recomendada para sistemas automotivos de carros com carga de fluido refrigerante de até 1 Kg, são bombas de vazão de 3 a 5 cfm (mas pode se utilizar uma bomba maior sem problemas). Com carga de fluido refrigerante até 3 kg são recomendadas bombas com cerca de 5 a 7 cfm (fig. 10) e acima desta capacidade de carga, por exemplo, em um ônibus no qual a carga de fluido refrigerante pode chegar por volta de 8 a 13 kg, se recomenda uma bomba com 10 a 12 cfm.

Figura 10Uma bomba maior não quer dizer necessariamente uma depressão maior, mas certamente chegará a esta depressão mais rapidamente.

Um termo mal empregado é: “Fiz um bom vácuo”. Ou você faz vácuo para retirar a umidade ou não faz, não há bom ou mal. Se tudo estiver correto e foi atingida a coluna de mercúrio (depressão) suficiente para ebulir a água de dentro do sistema (secar o sistema), é só uma questão de tempo.

Quanto tempo devemos fazer de “vácuo”?
Isso depende da quantidade de umidade que há no sistema, por isso não há como dizer que 20 ou 30 minutos de vácuo são suficientes para retirar toda a umidade do sistema, isso é empírico, se adota esse tempo, mas neste período de tempo, talvez só saia 1 ml de água (exemplo) e se o sistema conter 5 ml de água? Aí é necessário deixar o sistema em vácuo mais tempo.

Um cuidado que pode amenizar a entrada de água dentro do sistema é nunca deixar o sistema aberto. Ao fazer uma manutenção, procure tampar as conexões abertas.

Em grandes sistemas automotivos, com capacidade de 8, 10 13 Kg de fluido refrigerante (ônibus) é comum deixar uma bomba de vácuo de 10 a 12 CFM por períodos de 12 a 24 horas ligada no sistema.

A bomba de vácuo foi feita para isso, não há problema em deixar ela horas e horas ligada em um sistema (em depressão), por isso nos veículos pode ser feito vácuo por horas, mas empiricamente se adota períodos mais curtos de 20 a 30 minutos. 

MOTOR DE GELADEIRA
Outro equívoco é pensar que um motor de geladeira faz vácuo, esses moto compressores de geladeira têm apenas um pistão e não chegam a fazer uma coluna de vácuo com mais de 27 polegadas de coluna de mercúrio, ou seja, fazem apenas uma depressão, não sendo o suficiente para retirar a umidade de dentro do sistema.

Existem recicladoras importadas que utilizam apenas um motor de “geladeira” para recolher o fluido refrigerante do carro e também fazer “vácuo” (fig.11 12 e 13). Sabemos que não se faz vácuo com este motor.

Figura 11

Figura 12 e Figura 13Outros colegas utilizam compressores automotivos acionados por pequenos motores elétricos, esses apesar de serem compressores com mais de um pistão, são cilindros em série e também jamais atingirão a coluna de vácuo, ou seja, também fazem apenas depressão.

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