Lubrificação
BÁSICA
Companhia Brasileira de Petróleo Ipiranga
www.ipiranga.com.br
LUBRIFICAÇÃO
Dados históricos confirmam que há mais de mil anos A.C. o homem
já utilizava processos de diminuição de atrito, sem conhecer estes
princípios, como hoje, são conhecidos por lubrificação.
Embora não muito à vista, pois sua região de trabalho geralmente é
escondida entre as engrenagens de um equipamento, a lubrificação
desenvolve uma importante função de qualquer máquina.
É difícil deixar de relacionar a idéia de lubrificação ao petróleo, isto
porque substâncias derivadas do mesmo são mais freqüentemente
empregadas
na
formulação
de
óleos
lubrificantes.
Petróleo
Petra
Derivado do
Latim
Oleum
A origem da palavra petróleo vem do latim petra (pedra) + oleum
(óleo). O petróleo já era conhecido antes mesmo do seu real
descobrimento, pois inúmeras referências são encontradas,
inclusive em textos bíblicos em que os povos antigos como os
egípcios, gregos, fenícios, e astecas o utilizavam em diferentes
aplicações, tais como:
2
NA ANTIGUIDADE
OS FENÍCIOS
UTILIZAVAM O
PETRÓLEO NA
CALAFETAÇÃO DAS
EMBARCAÇÕES.
OS EGÍPCIOS
UTILIZAVAM O
PETRÓLEO NO
EMBALSAMENTO
DAS PESSOAS.
MUITO ANTERIOR
AO DESCOBRIMENTO,
O PETRÓLEO ERA
CONHECIDO NA AMÉRICA.
OS INCAS E OS ASTECAS
UTILIZAVAM O PETRÓLEO
PARA DIVESOS FINS.
OS ROMANOS E
GREGOS UTILIZAVAM
O PETRÓLEO PARA
FINS BÉLICOS. OS
ASTECAS O UTILIZAVAM
EM FLEXAS
INCENDIÁRIAS.
Embalsamento
Flexas incendiárias
NA ÍNDIA FORAM
ENCONTRADOS
INDÍCIOS DA UTILIZAÇÃO
DO PETRÓLEO NO
SÉCULO IV A.C. COMO
MATERIAL DE LIGA NAS
CONSTRUÇÕES.
SEGUNDO
O ANTIGO
TESTAMENTO
O BETUME FOI
UTILIZADO NA
TORRE DE
BABEL.
Calafetação de embarcações
Material de liga para construções
DE QUE MANEIRA SURGIU
A NECESSIDADE DE LUBRIFICAÇÃO?
Era necessário descobrir um meio de minimizar o atrito.
O meio ambiente preferido da lubrificação geralmente é a área de
atrito. Da mesma maneira que existem diferentes tipos de atrito,
existem diferentes tipos de lubrificantes (óleo lubrificante, graxa,
etc.). Os diferentes tipos de atrito são encontrados em qualquer tipo
de movimento entre sólidos, líquidos ou gases.
3
O atrito pode ser definido como a resistência que se manifesta ao
se movimentar um corpo sobre uma superfície.
Como o atrito é sempre menor que o atrito sólido, a lubrificação
consiste na interposição de uma substância fluída entre duas
superfícies, evitando-se assim, o contato sólido com sólido,
produzindo-se o atrito fluido.
Lubrificação em si, quer dizer menos esforço, menor atrito, menos
desgaste, enfim, diminuição no consumo de energia. Entre os
diferentes tipos de produtos usados na lubrificação, a partir de
agora vamos concentrar nossas atenções nos óleos lubrificantes.
Estes circundam as atividades do ser humano, pois são aplicados
nos mais variados segmentos de indústrias tais como:
AUTOMOTIVA (automóveis, ônibus, caminhões, empilhadeiras e etc.)
MARÍTIMA (navios)
FERROVIA (locomotivas)
AGRÍCOLAS (tratores, colheitadeiras)
INDÚSTRIA EM GERAL (metalúrgica, usinas, mineração, etc.)
Os óleos lubrificantes mais usuais são os seguintes:
ÓLEOS AUTOMOTIVOS
ÓLEOS INDUSTRIAIS
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QUAL É A COMPOSIÇÃO DE UM ÓLEO
LUBRIFICANTE?
O óleo lubrificante pode ser formulado somente com óleos básicos
(óleo mineral puro) ou agregados e aditivos. Inicialmente a
lubrificação era feita com óleo mineral puro até a descoberta dos
aditivos.
Esta palavra às vezes é confundida pelo usuário. Quando se fala
em aditivo o consumidor associa-o tão somente com os produtos
comercializados em postos de serviço, e adicionados diretamente
nos lubrificantes.
O aditivo que vamos citar aqui é utilizado na formulação do óleo
lubrificante. O tratamento percentual recomendado pelos supridores
de aditivos pode variar em média de 0,25 a 28% em volume. O óleo
básico, por ser um dos principais componentes do lubrificante,
apresenta elevado índice de influência na performance do mesmo.
As características do óleo básiso utilizado no lubrificante são
provenientes, entre outros, de dois importantes fatores:
ESCOLHA DO CRU
PROCESSO DE REFINAÇÃO
Podemos agrupar as características do óleo cru através dos tipos
(estruturas) e propriedades. Assim sendo encontramos os tipos
saturados com cadeias lineares, ramificadas, cíclicas e as
aromáticas. Os óleos básicos do tipo saturado com cadeias lineares
ou ramificadas são denominados PARAFÍNICOS. Os de cadeias
cíclicas são chamados NAFTÊNICOS.
Os parafínicos predominam na formulação dos óleos lubrificantes
devido a sua maior estabilidade a oxidação. Já os naftênicos, são
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mais aplicados em condições de baixa temperatura. Os óleos
básicos naftênicos, além de possuir uma menor faixa de uso, se
comparado com os parafínicos, vem apresentando ultimamente
pequena e decrescente disponibilidade no mercado, devido a
escassez no mundo, das fontes de origem (tipo de cru).
O óleo sintético começou a ser usado na composição de
lubrificantes, em aplicações nobres e específicas que exijam do
lubrificante características especiais.
Entre as propriedades dos óleos básicos destacam-se o índice de
viscosidade e o ponto de fluidez. Existem também os
heteroatômicos, cuja cadeia, além de apresentar o carbono e
hidrogênio, apresentam outros tipos de átomos como o enxofre,
nitrogênio são indesejáveis na composição dos óleos, ao contrário
dos componentes de enxofre, que são benefícios por proporcionar
resistência a oxidação.
Para obtenção do óleo básico, o cru sofre uma série de tratamentos
entre os quais destacam-se a destilação atmosférica, destilação a
vácuo, extração por solvente, desparafinização e hidroacabamento.
A destilação atmosférica e a vácuo constam dos processos de
separação. A destilação atmosférica remove as frações leves e a
destilação a vácuo separa as frações pesadas.
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A capacidade de oxidação e formação de depósitos de um óleo
lubrificante estão relacionados com a composição do óleo básico.
As propriedades dos óleos básicos podem ser melhoradas através
da aplicação de aditivos.
Estes produtos são químicos produzidos para proporcionar e/ou
reforçar no óleo básico características físico-químicas desejáveis e
eliminar e/ou diminuir os efeitos de algumas características
indesejáveis a lubrificação.
A adição de aditivos aos óleos básicos deve-se ao avanço
tecnológico dos equipamentos que passaram a requerer uma
evolução também na lubrificação O óleo mineral puro tornou-se
insuficiente para lubrificar máquinas mais sofisticadas.
Os aditivos proporcionaram aos lubrificantes características, tais
como:
Dispersância
Detergência Inibidora
Antidesgaste
Antioxidante
Anticorrosiva
Antiespumante
Modificar a Viscosidade
Emulsionar
Abaixar o Ponto de Fluidez
Adesividade
Passivadores
Outros
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Os aditivos que proporcionam as características mencionadas
acima, dependendo da necessidade, podem ser aplicados
individualmente ou em conjunto ao óleo básico.
PRINCIPAIS SEGMENTOS
No Brasil, por volta de 1920, revigorava-se o processo iniciado pelo
Barão de Mauá. Chaminés começaram a fazer parte da nossa
paisagem: tecelagens, siderúrgicas, cerâmicas, serrarias, ferrovias,
etc.
Inicialmente os lubrificantes eram simplesmente conhecidos como
óleo de motor e óleo de máquina. As graxas, por sua vez, como
graxa patente e de rolimã (Roda Alemã-Rolamento).
A próxima década caracterizou-se, então, pelo uso de uma grande
variedade de produtos para lubrificar uma determinada indústria.
Esse critério levava a exageros, exigindo, muitas vezes, o emprego
de quatro ou mais lubrificantes diferentes em uma mesma máquina,
quando se poderia possivelmente ter uma lubrificação adequada
com apenas dois produtos.
São os seguintes os segmentos industriais que tornaram-se mais
significativos no mercado de lubrificantes:
Indústrias Têxteis
Empresas de Transportes
Usinas Siderúrgicas
Pedreiras - Britagem
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Fábricas de Papel
Fábrica de Cimento
Indústrias Automobilistas
Formuladores de Lubrificantes
Fábricas de Pneus e Art. de
Borracha
Construção Civil
Empresas de Mineração
FUNÇÕES DOS LUBRIFICANTES
Redução do atrito e do desgaste
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Controle da corrosão
Transmissão de força
Amortecimento de choques
Fluídos de corte
Óleos de processos
Isolante e refrigerante
Remoção de contaminantes
Vedação
LUBRIFICAÇÃO PLANEJADA
Surgia assim a filosofia de lubrificação industrial planejada: obter
uma lubrificação eficaz usando um mínimo de produtos, controlando
consumos e desempenho e, sobretudo, programando as paradas
para manutenção preventiva e preditiva.
A base do programa de computador recomenda os lubrificantes,
pontos de aplicação e periodicidade.
A elaboração do plano necessita ser feita por técnico qualificado o
qual, a partir do levantamento das máquinas existentes,
características dos lubrificantes, carga de trabalho e distribuição dos
equipamentos, preparará o plano de lubrificação, orientando em um
determinado fluxo particular para cada indústria.
Mas, para que essa evolução de processo se tornasse possível, os
produtos também precisaram evoluir.
CARACTERÍSTICAS DOS LUBRIFICANTES
A qualidade de um produto é comprovada somente após a
aplicação e avaliação do seu desempenho em serviço. Esta
performance está ligada à composição química do lubrificante,
resultante do petróleo bruto, do refino, dos aditivos e do
balanceamento da formulação. Esta combinação de fatores dá ao
lubrificante certas características físicas e químicas que permitem
um controle de uniformidade e nível de qualidade.
Chamamos de ANÁLISE TÍPICA a um conjunto de valores que
representa a média das medidas de cada característica.
Consequentemente, a amostra de uma determinada fabricação,
dificilmente apresenta resultados iguais aos da análise típica,
entretanto situando-se dentro de uma faixa de tolerância aceitável.
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Ao conjunto de faixas de tolerância e limites de enquadramento de
cada fabricação, dá-se o nome de ESPECIFICAÇÃO.
Convém mencionar que as especificações não são garantia de bom
desempenho do lubrificante, pois somente a aplicação demonstra a
performance.
Os ENSAIOS DE LABORÁTORIO simulam condições de aplicação
do lubrificante sem, entretanto, garantir um bom desempenho de
serviço.
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
São as seguintes as principais análises que definem características
e especificações de óleos e graxas lubrificantes:
1. Viscosidade
É a principal propriedade física de óleos lubrificantes. A viscosidade
está relacionada com o atrito entre as moléculas do fluido, podendo
ser definida como a resistência ao escoamento que os fluidos
apresentam sob influência da gravidade (viscosidade cinemática).
Viscosidade absoluta, ou viscosidade dinâmica é o produto da
viscosidade cinemática pela densidade.
O viscosímetro mais utilizado é o Cinemático e suas temperaturas
usuais são 40 e 100 °C e o resultado é em Centistokes (1 Stoke = 1
mm² /segundo)
2. Índice de viscosidade (IV)
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É um número empírico que indica o grau de mudança da
viscosidade de um óleo a uma dada temperatura. Alto IV significa
pequenas mudanças na viscosidade com a temperatura, enquanto
baixo IV reflete grande mudança da viscosidade com a temperatura.
3. Ponto de Fulgor
Ponto de fulgor ou lampejo é a temperatura em que o óleo, quando
aquecido em aparelho adequado, desprende os primeiros vapores
que só inflamam momentaneamente (lampejo) ao contato de uma
chama.
4. Ponto de fluidez
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Ponto de fluidez é a menor temperatura, expressa em múltiplos de
3°C, na qual a amostra ainda flui, quando resfriada e observada sob
condições determinadas.
5. Água por destilação
Determina a porcentagem de água presente em uma amostra de
óleo.
6. Água e sedimentos por centrifugação
Por esse método, podemos determinar o teor de partículas
insolúveis contidas numa amostra de óleo, somadas com a
quantidade de água presente nesta mesma amostra.
7. Número de neutralização (TAN e TBN).
Este teste determina a quantidade e o caráter ácido ou básico dos
óleos lubrificantes.
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As características ácidas ou básicas dependem da natureza do
produto, do conteúdo de aditivos, do processo de refinação e da
deterioração em serviço.
8. Demulsibilidade
Demulsibilidade é a capacidade que possuem os óleos de se
separarem da água. Os óleos hidráulicos e de turbinas têm a
capacidade de separar d’água rapidamente.
9. Diluição
Nos dá a percentagem de combustível que se apresenta como
contaminante numa amostra de óleo lubrificante.
10. Consistência
Consistência de uma graxa é a resistência que esta opõe à
deformação sob a aplicação de uma força.
11. Ponto de gota
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O ponto de gota de uma graxa é a temperatura em que se inicia a
mudança de estado pastoso para o estado líquido (primeira gota).
12. Espectrometria
Trata-se de uma técnica amplamente utilizada na determinação
qualitativa e quantitativa de metais em óleos lubrificantes.
Os elementos metálicos podem ser provenientes da (aditivação
melhoradores de performance) e/ou de desgaste.
Atualmente há equipamentos que podem determinar a
concentração em parte por milhão (ppm) de 20 elementos
simultaneamente.
Os principais tipos de espectrometros usados são: absorção
atômica, espectrometro de emissão atômica, plasma, raios-X e
fluorescência, todos apresentam vantagens e desvantagens na sua
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utilização, daí as empresas optarem por aquele que melhor atende
as expectativas definidas no atendimento de seus clientes.
13. Infravermelho
A espectroscopia de infravermelho é uma técnica aceita como um
método rápido que permite quantificar: oxidação, nitração, fuligem,
sulfatação, água, diluição por combustível, contaminação por glicol
e depleção de aditivos.
PRINCIPAIS APLICAÇÕES E EXIGÊNCIAS
1. Sistemas hidráulicos
Os sistemas hidráulicos transmitem e multiplicam forças, através de
um fluido (óleo) sob pressão. Esses sistemas são usados para
operar e controlar maquinários em praticamente todos os
segmentos da indústria.
O óleo hidráulico, como é chamado, além de sua função principal
como transmissor de força, deve lubrificar os componentes do
sistema hidráulico, possuindo condições antidesgaste, antioxidante,
antiferrugem e antiespumante.
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2. Turbinas
Turbinas são mecanismos através dos quais a energia do vapor,
água ou gás, é convertida em movimento para gerar trabalho.
Os modernos óleos de turbina devem ter algumas propriedades
importantes como viscosidade adequada, resistência à oxidação e
formação de borra, prevenção contra ferrugem, proteção dos
mancais contra corrosão, resistência à formação de espuma e fácil
separação da água, além de permanecer em uso por longos
períodos sem se degradar.
3. Redutores industriais (engrenagens)
São elementos de máquinas, cuja função é transmitir movimentos
de rotação e potência de uma parte da máquina para outra.
Os diversos tipos de engrenagens (helicoidais, cônicas, hipoidais,
rosca sem fim, dentes retos, espinha de peixe, entre outras) estão
sujeitas a grandes variações de cargas, sobretudo em função das
aplicações.
Seus óleos são formulados com aditivos de extrema pressão a base
de ésteres sulfurados e compostos orgânicos de enxofre e fósforo,
particularmente eficazes na presença de superfícies de aço, onde
as temperaturas localizadas são altas o suficiente para originar uma
reação química. Apresentam estabilidade térmica, possuem inibidor
de espuma, características antidesgastante e não corrosiva, além
de excelente capacidade de separação da água.
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4. Sistema de transferência de calor
Em muitas indústrias, entre elas a produção de plásticos, tintas,
sabões, graxas, borrachas, cerras, vernizes, produtos químicos,
alimentos e outras especialidades, é necessário prover e controlar
cuidadosamente o fluxo de calor durante o processo de fabricação.
O calor pode ser aplicado diretamente sobre o vasilhame, tacho ou
peça apropriada, todavia há sempre o perigo de superaquecimento
nas partes adjacentes à chama, e consequentemente explosão,
dependendo dos tipos de materiais empregados.
O fluido para transferência de calor deve possuir boa condutividade
térmica, adequado calor específico e resistência e oxidação. Isso
reduz a tendência ao espaçamento e formação de depósitos, o que
permite operações de altas temperaturas por longos períodos.
5. Guias e barramentos
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As guias e mesas das máquinas operatrizes devem permitir
deslizamentos suaves dos carros e porta-ferramentas, mesmo após
paralisações noturnas ou prolongados finais de semana. Esses
óleos são formulados a partir de básicos selecionados, enriquecidos
com agentes de oleosidade, extrema pressão e adesividade, o que
assegura operações dos carros sem trepidação, característica
indispensável as usinagens de precisão.
6. Óleos para Mancais de Moenda de Cana.
São produtos desenvolvidos especificamente para a lubrificação de
mancais de deslizamento, operando a baixas velocidades
periféricas e elevadas cargas, como é o caso dos mancais dos rolos
de moendas em usinas de açúcar e álcool. São derivados de
petróleo de acentuada capacidade de separação da água,
aditivados com agentes de extrema pressão, inibidos contra
oxidação e de alta resistência ao espessamento em serviço. Seu
uso permite às usinas moer mais por período, sem paradas ou
aquecimentos, minimizando assim os custos operacionais.
7. Usinagem de metais (Fluídos de corte).
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Os fluídos de corte apropriadamente selecionados, manuseados e
aplicados, proporcionam maiores velocidades de corte, menos
afiações de ferramentas, maior produção e outras vantagens na
usinagem de peças de materiais ferrosos e não ferrosos.
Essencialmente, cabe a tais fluidos as seguintes funções básicas:
Agir como refrigerante
Agir como lubrificante
Proteger as partes contra ferrugem
Os fluidos de corte podem ser divididos convenientemente em dois
grandes grupos: os integrais e os emulsionáveis. Os primeiros são
mais efetivos como lubrificantes e os outros como refrigerantes.
8. Tratamento térmico
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Por tratamento térmico entende-se o conjunto de operações de
aquecimento, equalização da temperatura e resfriamento das ligas
metálicas no estado sólido, com a finalidade de modificar a
estrutura cristalina e alcançar as propriedades típicas e mecânicas
desejadas.
A escolha adequada do óleo depende, para citar apenas algumas
variáveis, das características do aço a ser tratado, da dureza
desejada, do tamanho da peça, da temperatura do banho e do
processo empregado. Esses produtos devem ser excepcionalmente
estáveis em temperaturas elevadas, possuindo resistência natural a
alterações químicas, possíveis de ocorrer durante o contato do meio
refrigerante como as superfícies metálicas quentes.
9. Óleos protetivos para metais
Estimativas indicam que, anualmente, cerca de 2% da produção
mundial de aço é destruída pela ferrugem. Além dos óbvios
prejuízos diretos, as despesas decorrentes de reparos, substituição
de peças, rejeito de produtos acabados, custos de paralisação e
mão-de-obra na manutenção alcançam vultuosas somas.
Os óleos protetivos são utilizados para a pulverização de chassis
automotivos e equipamentos industriais, protegendo as superfícies
metálicas dos processos de oxidação e ferrugem.
10. Máquinas têxteis
A industria têxtil (fiação, tecelagem, malharia, entre outros) além de
ser uma das mais antigas, é altamente variada, existindo
catalogados cerca de 300 processos diferentes.
Este fato implica em grande diversidade de máquinas e,
consequentemente, ampla faixa de exigências na lubrificação. Por
22
outro lado, a evolução tecnológica neste tipo de indústria tem sido
significativa nos últimos anos, exigindo dos industriais maciços
investimentos e constante aprimoramento em suas máquinas e
processos.
Óleos altamente refinados, com capacidade antioxidante e de
adesividade são exigidos nessas aplicações.
11. Óleos de processo
Óleos de processo são produtos acabados, puros ou misturados,
cujo principal uso pode não ser exclusivamente a lubrificação.
Incluem-se nestas séries produtos para processamento de
borrachas, madeiras, tintas, amaciamento de couros, preservação
de madeiras e muitos outros que podem ser desenvolvidos para
satisfazer exigências mais específicas.
12. Óleos isolantes
Os transformadores elétricos são máquinas estacionárias, utilizadas
em corrente alternada para mudar a voltagem sem alteração de
freqüência.
Basicamente, são de funcionamento simples, sem peças móveis e
utilizam um fluido que além de ser isolante, deve também permitir
boa troca de calor com o ambiente.
Além dessas características, os isolantes devem possuir
estabilidade química, alto ponto de fluidez, ausência de ácidos
orgânicos e enxofre corrosivo, ou outros contaminantes que possam
afetar os materiais usados nos transformadores.
COMO O LUBRIFICANTE TRABALHA
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A vida de um óleo lubrificante dentro de uma máquina é ingrata:
entra limpo, claro e, ao ser drenado, sai sujo, contendo impurezas,
mas satisfeito pelo cumprimento do dever.
O público consumidor se engana ao pensar que o óleo no período
de troca deve sair como entrou, isto é, limpo.
A função do lubrificante é de sacrifício, pois ele deve arrastar todas
as impurezas e desgaste, evitando que as mesmas se depositem
no motor ou equipamento.
Entre os diversos tipos de contaminantes, podem citar três grupos:
os abrasivos (poeiras, partículas de metais), os produtos
provenientes da combustão (água, ácidos e fuligem) e os produtos
provenientes da oxidação do óleo (verniz).
Nos motores a gasolina ocorrem a formação de depósitos, verniz e
borra, e nos motores a diesel, além dos depósitos, temos ainda a
formação de laca e fuligem.
No caso de uma combustão parcial, os produtos parcialmente
oxidados na câmara de combustão (líquidos) escorrem pelas
paredes dos cilindros e pelos pistões, convertendo-se em depósitos
pegajosos e em carbono. A presença de depósito é nociva, pois
além de reduzir a transferência de calor, provoca o agarramento
dos anéis.
No caso dos motores a diesel, encontramos outra variável
agravante. Trata-se do enxofre contido neste combustível. Este vai
dar origem a óxidos de enxofre, que em contato com a água origina
o ácido sulfúrico.
Para combater esta indesejada acidez (ação corrosiva) é
necessário uma adequada reserva alcalina. O percentual do enxofre
no diesel brasileiro é elevado, se comparado com a Europa e E.U.A.
Em resumo, o óleo lubrificante, para sair vencedor neste vasto
campo de combate, tem que possuir pelo menos as seguintes
qualidades: reduzir a resistência por fricção; proteger contra a
corrosão e desgaste; ajudar a vedação; ajudar no esfriamento;
contribuir para a eliminação de produtos indesejáveis.
Para isso, o óleo lubrificante recorreu a presença de aditivos.
FUNÇÃO DOS ADITIVOS
O ADITIVO
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Chamado popularmente no ramo de pacote (package), é um
conjunto de aditivos componentes que são incorporados aos óleos
básicos. Este pacote seria formado principalmente dos seguintes
aditivos componentes: dispersante, detergente, antidesgastante,
anticorrosivo, antioxidante e modificador de viscosidade (em se
tratando somente de um óleo multiviscoso), além, se for necessário,
da presença de abaixador do ponto de fluidez e antiespumante.
Para uma melhor compreensão sobre os principais aditivos
componentes aplicados em um óleo lubrificante e automotivo,
acrescentamos os seguintes comentários:
1. Aditivo – Tipo dispersante
Coloca em suspensão a fuligem, partículas de carbono (motores a
diesel), inibe e dispersa a borra (motores a gasolina), como também
reduz a formação de depósitos de verniz.
Composições típicas: polisobutenil succinamidas; ésteres ou
poliesteres.
2. Aditivo – Tipo Detergente inibidor
Neutraliza os gases que se dirigem ao cárter, evita o agarramento
dos anéis, como também reduz a formação de laca, carbono e
depósitos de verniz. É o principal contribuidor para elevação do nº
de neutralização de um óleo lubrificante.
Composições típicas: sulfonatos ou fenatos de magnésio ou cálcio,
salicilatos, acetatos ou misturas.
As funções dos aditivos detergente-dispersantes são as seguintes:
A Atua como dispersante evitando depósito de baixa
temperatura e alta temperatura, isto é, evita que os produtos
de oxidação do óleo e outros componentes insolúveis, se
depositem nas superfícies metálicas.
B Atua como detergente, removendo depósitos.
C Atua em reação química, visando eliminar a formação de
material insolúvel no óleo.
D Atua como neutralizante dos produtos de oxidação ácida.
3. Aditivo – Tipo Antidesgaste
Reduz o desgaste do motor. Forma uma película protetora inativa
na superfície metálica.
Composições típicas: diaquil ou diaril ditiofosfato de zinco.
25
4. Aditivo – Tipo Modificador de Viscosidade
Visa transformar os óleos básicos de baixa viscosidade em óleos
mais viscosos, melhorando a relação viscosidade versus
temperatura, se comparando com os óleos de graus simples.
Composições típicas: copolímeros de olefinas, polisobutilenos, etc.
É fácil constatar a presença de alguns dos aditivos componente
mencionados acima, pois na análise típica de um óleo lubrificante,
podemos detectar os elementos nitrogênio proveniente do aditivo
tipo
dispersante),
zinco
(proveniente
do
aditivotipo
antidesgastante), fósforo (proveniente do aditivo- antidesgastante),
magnésio ou cálcio (proveniente do aditivo - tipo detergente inibidor
e/ou inibidor de ferrugem), entre outros.
Outros ensaios de laboratório revelam importantes informações
sobre o lubrificante analisado, assim como ponto de fulgor, ponto de
fluidez, viscosidade, cinzas sulfatadas, nº de neutralização.
CLASSIFICAÇÃO DE LUBRIFICANTES PARA
MOTORES E TRANSMISSÕES AUTOMOTIVAS
Classificação SAE
A classificação mais conhecida de óleos para motor, deve-se à SAE
(Society Of Automotive Engineers- Sociedade de Engenheiros
Automotivos). Baseia-se única e exclusivamente na viscosidade,
não considerando, fatores de qualidade ou desempenho.
Os graus SAE são seguidos ou não da letra W, inicial de Winter
(inverno). Para os graus SAE 0W até 25W são especificadas as
temperaturas limites de bombeamento (Borderline Pumpig
26
Temperature), visando garantir uma lubrificação adequada durante
a partida e aquecimento do motor operando em regiões frias. O
método de medição das temperaturas limites de bombeamento está
baseado na ASTM D-4684, utilizando o Viscosímetro Mini-rotativo
(Mini-Rotary Viscometer).
Para óleo de motor, as viscosidades em centipoises (cP), em
temperaturas compreendidas entre –5°C e –30°C, são medidas
utilizando um Simulador de Partidas a Frio (Cold Cranking
Simulator), ASTM D-5293.
As viscosidades cinemáticas em centistokes (cSt) a 100°C são
determinadas de acordo com o método ASTM D-445, utilizando o
Viscosímetro Cinemático.
CLASSIFICAÇÃO DE VISCOSIDADE PARA
ÓLEOS DE MOTOR
SAE J300 de Dezembro de 1999
27
28
Dentro da classificação SAE, o mesmo óleo de motor ou de
transmissão pode atender a dois graus de viscosidade SAE. Neste
caso o óleo é denominado Multiviscoso.
Em temperaturas baixas, um óleo multiviscoso 15W40 se comporta
como um óleo de grau SAE 15W e a 100°C é um óleo de grau SAE
40.
Para classificar o lubrificante de acordo com seu desempenho, são
feitos testes em motores padronizados, sob condições operacionais
controladas, denominadas “Seqüência de Testes”. Em cada uma
dessas seqüências é avaliado o desempenho do óleo lubrificante
nas várias partes de um motor sob condições variadas de
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funcionamento, como de temperatura, rotação, carga, tipo de
combustível. Estas condições são rigidamente controladas dentro
dos padrões estabelecidos para cada seqüência de teste.
Na classificação API-SAE-ASTM foram estabelecidas categorias
para os óleos de motores à gasolina, designadas pelas letras
A,B,C,D, E,F,G,H,J e L procedidas pela letra S, de Service (postos
de gasolina, garagens, revendedores autorizados). Para os óleos de
motores diesel, foram estabelecidas também,
categorias
designadas pelas letras A,B,C,D,E,F,G,H e I precedidas pela letra
C, de Commercial (veículos mais pesados, destinados ao transporte
de cargas ou coletivos).
SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO API-SAE-ASTM
PARA ÓLEOS AUTOMOTIVOS
Em 1969/70, foi elaborada uma classificação, conjuntamente pela
API (American Petroleum Institute - (Instituto de Petróleo
Americano), SAE e ASTM (American Society for testing and
Materials – Sociedade Americana Para Testes em Materiais). Tal
classificação é a que se encontra em vigor.
Alguns, por uma questão de lógica, dizem que S provém de Spark
Ignition (faísca de ignição) e a letra C de Compression Ignition
(ignição por compressão). De fato, nos motores à gasolina, a
inflamação do combustível é originada pela faísca da vela,
enquanto nos motores a diesel pela injeção de combustível em um
ambiente de ar comprimido.
30
A classificação SAE-API-ASTM não é estática. Novas categorias lhe
poderão
ser
acrescentadas
quando,
comprovadamente,
necessárias. A significação de cada categoria existente é a
seguinte:
CATEGORIAS PARA MOTORES A GASOLINA
SA
Óleo mineral puro sem aditivos, podendo ser antiespumante e
abaixador do ponto de fluidez. Indicada para motores
trabalhando em condições muito suaves.
SB
Óleo com aditivos que proporcionam certa proteção contra
desgaste e contra a oxidação. Indicada para motores
operando em condições suaves que requerem um óleo com
capacidade de evitar arranhaduras e corrosão dos mancais.
Os óleos destinados para tais serviços são usados desde
1930.
SC
Óleo com aditivos que proporcionam bom desempenho
antidesgastante, antiferrugem, antioxidação, e anticorrosão,
controlando depósitos de alta e baixa temperatura (função do
detergente-dispersante). Satisfaz a especificação da Ford
ESE-M2C-101- A. Indicada para serviço típico de motores à
gasolina dos motores fabricados entre 1964 e 1967.
SD
Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os
óleos da classe SC, mas em maior grau. Satisfaz as
especificações da Ford ESE-M2C-101 B (1968) e da General
Motors GM-6041-M. Indicada para serviço típico de motores à
gasolina, dos modelos fabricados entre 1968 e 1970. Pode ser
recomendado para certos modelos de 1971, conforme
indicação dos fabricantes destes veículos.
SE
Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os
óleos de classe SD, mas em maior grau. Satisfaz as
especificações da Ford ESE-M2C-101-C e da General Motors
GM-6136-M. Indicada para motores à gasolina montados em
carros de passeio e em alguns tipos de caminhões fabricados
a partir de 1972. Pode ser recomendada também para alguns
veículos fabricados em 1971.
31
SF
Óleo com aditivos antioxidante, antidesgastante, antiferrugem,
anticorrosivo, proporcionando proteção contra a formação de
ferrugem. Esta categoria apresenta maior estabilidade quanto
à oxidação e menor desgaste do motor em relação às
categorias anteriores. Os fabricantes europeus e americanos
recomendam óleos desta categoria para uso em motores
fabricados a partir de 1980.
SG
Óleo com aditivos antioxidante, antidesgastante, antiferrugem,
anticorrosivo, proporcionando maior proteção contra a
formação de depósitos de alta e baixa temperatura, maior
estabilidade contra a oxidação e menor desgaste do motor,
em relação às categorias anteriores. Homologado pela APIASTM em 1988, é indicado para serviço típico de motores à
gasolina em carros de passeio, furgões e caminhões leves,
fabricados a partir de 1989.
SH
Categoria introduzida a partir de 01/08/93. Lubrificante
recomendado para motores à gasolina, álcool e gás natural
veicular, para atender os requisitos dos fabricantes de
motores a partir de 1994. Apresentam performance com maior
resistência a oxidação e melhor desempenho contra desgaste
do que os de classificação anterior.
SJ
Categoria introduzida a partir de 15/10/96. Lubrificante
recomendado para motores à gasolina, álcool e gás natural
veicular, para atender os requisitos dos fabricantes de
motores a partir de 1997. Apresentam características de
desempenho com maior proteção contra ferrugem. Oxidação
e a formação de depósitos. Esta categoria pode substituir as
anteriores.
32
SL
Categoria introduzida a partir de 2002 para atender os atuais
requisitos dos fabricantes de motores à gasolina. Apresentam
características de desempenho com maior proteção contra a
oxidação, ferrugem e formação de borras e depósitos. Esta
categoria substituiu as anteriores.
F1 Master Sintético 5W30
F1 Master 502 10W40
SL
F1 Master 4x4 15W50
F1 Master Plus 20W50
F1 Master 501 15W40
F1 Master 20W50
Lubrificantes
motocicletas
F1 Super
SF
F3 30, 40 ou 50
SE
para
motores
4
tempos
de
A seguir, tabela com as atuais classificações da API, ILSAC, ACEA
e CCMC de lubrificantes de motores 4 tempos de motocicletas:
ÓRGÃO NORMALIZADOR
CLASSIFICAÇÕES
API
ILSAC
ACEA
CCMC
SE, SF, SG, SH, SJ e SL
GF-1 e GF-2
A1, A2 e A3
G-4 e G-5
33
CATEGORIAS PARA MOTORES A DIESEL
CA
Óleo com aditivos que promovem uma proteção aos mancais,
contra a corrosão, desgaste, evitando a formação de
depósitos de altas temperaturas. Óleo para uso em motores à
gasolina e motores diesel não turbinados (com aspiração
normal), operando em condições suaves ou moderadas, com
combustível de baixo teor de enxofre (0,4%). Este tipo de óleo
foi largamente usado nas décadas de 1940 e 1950.
CB
Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os
óleos de Classe CA, mas em maior grau, devido à utilização
de um combustível de elevado teor de enxofre. Óleo para uso
em motores diesel, operando em condições suaves ou
moderadas, com combustível de elevado teor de enxofre
(1%).
CC
Os óleos da classe CC proporcionam proteção contra
depósitos de altas temperaturas e formação de borra de baixa
temperatura. Também possuem proteção contra ferrugem,
desgaste e corrosão. Óleo para uso em motores à gasolina
sob serviço severo e motores diesel turbinados com baixa
taxa de superalimentação, operando sob condições de
moderadas a severas, com qualquer tipo de combustível.
CD
Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os
óleos classe CC, mais em maior grau. Indicado para motores
diesel turbinados com alta taxa de superalimentação,
operando em condições severas e com qualquer tipo de
combustível. Satisfaz a antiga especificação da Caterpillar,
Série 3.
CD-2 Motores diesel 2 tempos, trabalhando em serviço severo.
Atende os requisitos dos motores Detroit como, por exemplo,
os da série 149 dos caminhões fora de estrada Haulpak.
34
CE
Óleo com aditivos, superando a categoria CD em ensaios
mais severos de desempenho. Satisfaz as exigências dos
fabricantes americanos quanto ao consumo de óleo
lubrificante, combustível, controle de depósitos, dispersância,
desgaste e corrosão. Homologada em abril de 1987. Indicado
para motores diesel turboalimentados em serviço severo.
CF
Categoria introduzida a partir de 1994, podendo ser usada em
substituição a API CE. Para serviços em motores diesel de
injeção indireta e outros, incluindo os que usam diesel com
alto teor de enxofre (acima de 0.5%). Apresenta efetivo
controle dos depósitos nos pistões, corrosão em mancais e
desgaste, sendo os motores superalimentados, turbinados ou
de aspiração natural. Atende aos testes de motor: CRCL-38 e
Caterpillar 1M-PC.
CF-2 Para serviço em motores diesel de 2 tempos que requerem
efetivo controle de desgaste e depósitos. Esta categoria
demonstra superior performance em relação aos óleos da
classificação CD-2, podendo substituí-la. Atende aos testes de
motor: CRL L-38, Caterpillar 1M-PC e Detroit Diesel 6 V92TA.
CF-4 Esta classificação foi criada em 1990 para uso em motores a
diesel quatro tempos operando em altas velocidades. O CF-4
excede os requisitos do API CE no que tange a um maior
controle de consumo de lubrificante e depósitos nos pistões:
atende os requisitos da CRC L-38, MACK-T6, MACK-T7,
CUMMINS NTC 400 e Caterpillar 1K.
35
CG-4 Categoria introduzida em 1994, desenvolvida especialmente
para uso em motores projetados para atender aos níveis de
emissão do EPA (Agência de Proteção Ambiental) podendo
ser usada nos motores diesel de alta rotação em uso
rodoviário, usando óleo diesel com teor com teor de enxofre
inferior a 0,5%. Os óleos desta categoria destacam-se pela
proteção aos motores contra depósitos em pistões operando
em altas temperaturas, espuma, corrosão, desgaste,
estabilidade a oxidação e acúmulo de fuligem. Atende aos
testes de motor: CRC L-38, seqüência IIIE, GM 6.2L, MACK
T-8 e Caterpillar 1N. Acompanhada da sigla “CF-4” podem ser
utilizadas em todos os veículos com percentual de enxofre no
Diesel não superior a 0,5%.
CH-4 Categoria disponível a partir de dezembro de 1998. A
classificação API CH-4 foi desenvolvida para entender à
rigorosos níveis de emissão de poluentes, em motores de alta
rotação e esforço, que utilizam óleo diesel com até 0,5% de
enxofre. Os óleos desta categoria proporcionam especial
proteção contra desgaste nos cilindros e anéis de vedação,
além de possuírem o adequado controle de volatilidade,
oxidação, corrosão, espuma. A classificação CH-4 substitui as
classificações anteriores para motores de quatro tempos a
diesel.
CI-4 Categoria disponível a partir de setembro de 2002
desenvolvida para atender os novos motores diesel com
recirculação de ar das câmaras de combustão (EGR) para
atendimento dos atuais limites de emissões, utilizando diesel
com teor de enxofre até 0,5%. Possui maior resistência à
oxidação. A classificação CI-4 substitui as anteriores.
36
Brutus EGR 15W40
F1 Master 4X4 15W50
CI-4
Brutus Alta Performance
CH-4
Brutus T5
Brutus 25W50
Ultramo Turbo Plus
Ultramo Turbo
CG-4
CF
NOTAS:
1. Motores turbinados ou superalimentados
Nos motores turbinados ou superalimentados, existe um
compressor ou turbo-compressor, acionado pelo próprio motor ou
independente, que força o ar para dentro do cilindro. Com este
artifício aumenta-se a quantidade de ar dentro do cilindro,
possibilitando-se aumentar o volume injetado de combustível e,
assim, a potência do motor.
37
2. Borra de baixa e alta temperatura
A
Borra de baixa temperatura: a água de condensação, fuligem
(carbono parcialmente queimado) e combustível se
aglomeram formando um subproduto com aspecto
semelhante à conhecida “maionese”.
B
Borra de alta temperatura: os depósitos de alta temperatura
são provenientes da oxidação do lubrificante e dos resíduos
de carbono.
CLASSIFICAÇÃO ACEA PARA
ÓLEOS DE MOTOR
A Associação dos Construtores Europeus de Automóveis tem uma
classificação de nível de desempenho, adotada pelos fabricantes de
automóveis, caminhões e motores do Mercado Comum Europeu.
Esta classificação é bastante importante para o nosso mercado de
veículos, pois fabricamos veículos Mercedes-Benz, Scania, Volvo,
Volkswagen, Audi, Fiat, Citroen, Peugeot, Renaut e etc.
Em 1996 o sistema CCMC foi substituído pelo Sistema ACEA
(Associação dos Construtores Europeus de Automóveis). Neste
sistema os lubrificantes são classificados por uma letra (A, B ou E)
que define o tipo de motor / serviço, um algarismo que define a
versão da norma, e dois algarismos que dizem respeito ao ano da
classificação.
38
Assim foram classificados:
Os lubrificantes para motores a gasolina como A1-96, A2-96 e
A3-96 (a versão mais recente classifica-os como A1-98, A2-98 e
A3-98.)
Os lubrificantes para motores Diesel de veículos ligeiros como
B1-96, B2- 96 e B3-96 (a versão mais recente classifica-os como
B1-98, B2-98, B3-98 e B4-98.)
Os lubrificantes para veículos comerciais Diesel como E1-96,
E2-96 e E3-96 (a versão recente classifica estes lubrificantes como
E1-98, E2-98, E3-98, E4-98 e E5-99).
Quando um lubrificante é classificado com a versão 1 do norma (por
exemplo A1-98), significa que se trata de um lubrificante de baixa
viscosidade e que proporciona uma economia comprovada do
consumo de combustível.
Já as restantes versões (2, 3, etc.) estão diretamente relacionadas
com a qualidade do produto (quanto mais elevada é a norma, mais
exigentes são os ensaios que o lubrificante tem que superar.)
A seguir, tabela com as seqüências de testes com as performances
das categorias de testes para óleos de motores à gasolina e diesel:
39
Requisitos de qualidade da ACEA e os respectivos lubrificantes
Ipiranga:
ESPECIFICAÇÕES ACEA
LUBRIFICANTES IPIRANGA
A3-98, B3-98 e E5-99
A3-98, B3-98 e E5-99
A3-98, B3-98 e E2-96
A3-98 e B3-98
A3-02, B3-98 e B4-99
A3-02 e B3-02
Brutus EGR 15W40
Brutus Alta Performance 15W40
Brutus T5 15W40
F1 Master Sintético 5W30
F1 Master 502 10W40
F1 Master 501 15W40
CLASSIFICAÇÃO DE
ÓLEOS PARA MOTORES 2T
A seleção do lubrificante adequado para motores 2T refrigerados a
ar, deve-se seguir as recomendações da API (American Petroleum
Institute), JASO (Japan Automobile Standards Organization), TISI
(Thai Industrial Standart Institute) e ISO (International Organization
for Standartization), conforme tabela comparativa a seguir:
API
TA/TB
TC
-
JASO
FA
FB
FC
(Baixas
emissões)
-
TISI
Pass
(Baixas
emissões)
-
ISO
EGB
EGC (Baixas emissões)
-
-
EGE (Baixas emissões e
alta lubricidade)
EGD (Baixas emissões e
alta detergência)
A classificação de serviço mais importante para óleos de dois
tempos refrigerados à água é a TC-W3 desenvolvida pelo NNMA
(National Marine Manufacturers Association) especificamente para
motores de popa de alta performance arrefecidos a água. Para ser
aprovado na classificação TC-W, um óleo deve passar por uma
série de testes, observando-se mínima formação de depósitos e
máxima proteção ao motor.
40
Um lubrificante tipo TC-W3 é largamente aceito para uso em
motores de popa de alta performance.
CLASSIFICAÇÃO SAE J306 PARA
ÓLEOS DE TRANSMISSÃO
41
42
As temperaturas dos óleos de transmissão de grau SAE 70W, 75W,
80W e 85W, para uma viscosidade de 150.000 Cp, são
determinadas de acordo com o método ASTM D-2983, utilizando o
Viscosímetro Brookfield.
CLASSIFICAÇÃO API PARA
ÓLEOS DE TRANSMISSÃO
Considerando a capacidade de carga como a principal
característica dos lubrificantes para engrenagens e como os óleos
chamados EP não definem a que carga podem resistir, a API criou
uma especificação GL (Gear Lubricants- Lubrificantes de
Engrenagens) de acordo com os serviços a serem prestados:
GL-1 Serviço típico de engrenagens crônicas helicoidais e sem-fim,
operando sob condições de baixa pressão e velocidade, tais
que um óleo mineral puro pode ser usado satisfatoriamente.
Os óleos podem possuir aditivos antiespumante, antioxidante,
antiferrugem e abaixadores do ponto de fluidez. Não são
satisfatórios para a maioria das caixas de mudança de 3 ou 4
marchas dos automóveis, podendo satisfazer algumas
transmissões de caminhões e tratores. Atualmente o GL-1 não
é mais utilizado.
GL-2 Designa o serviço de engrenagens sem-fim, onde, devido às
condições de velocidade, carga temperatura, os lubrificantes
da especificação anterior não satisfazem. Contém,
normalmente, aditivos antidesgastante ou um Extrema
Pressão suave. Atualmente o GL-2 não é mais utilizado.
GL-3 Serviço de engrenagens cônicas helicoidais sob condições de
moderada severidade de velocidade e carga. Suportam
condições mais severas que o GL-2 e contém aditivos
antidesgastante ou um Extrema Pressão suave.
GL-4 Serviço de engrenagens e particularmente das engrenagens
hipoidais operando com alta velocidade e alto torque. Não se
43
aplica, geralmente, aos diferenciais antiderrapantes. Contém
aditivos de Extrema Pressão.
GL-5 Idem à GL-4, resistindo ainda a carga de choque.
GL-6 Idem à GL-5, sendo especialmente recomendada para
engrenagens hipoidais com grande distância entre os eixos e
condições de alta performance. Atualmente o GL-6 não é mais
utilizado.
MT-1 Especialmente recomendada para caixas de transmissão
manuais não sincronizadas de caminhões de serviço pesado
americanos. Possui maior resistência à oxidação.
CLASSIFICAÇÃO DE VISCOSIDADE ISSO
A classificação de viscosidade de ISO (International Standards
Organization – Organização Internacional para Padronizações) é
referente aos óleos industriais. O sistema ISO não implica em
avaliação de qualidade nem performance de produto, baseia-se
somente na viscosidade dos produtos. O sistema ISO estabelece
44
uma série de 18 graus de viscosidade cinemática (centistokes) a
40°C. Os números, que designam cada grau de viscosidade ISO,
representam o ponto médio de uma faixa de viscosidade.
ESPECIFICAÇÕES AGMA
As
especificações
AGMA(American
Gear
Manufacturers
Association) refere-se às engrenagens cilíndricas de dentes retos
ou helicoidais, espinha de peixe, hipoidais e sem fim, utilizadas em
sistemas de transmissão industriais. A AGMA 250.04 (setembro de
1981) é referente a engrenagens industriais fechadas e a AGMA
251.02 (novembro de 1974) corresponde a engrenagens industriais
abertas.
Estas recomendações geralmente se aplicam para engrenagens
com velocidades de operação inferiores a 3600 RPM, abrangendo
uma faixa de temperatura ambiente de –10°C a 50°C, cujas
temperaturas de operação (temperatura do óleo) são inferiores a
95°C.
45
Segundo a AGMA, os lubrificantes para operarem em baixas
temperaturas,
devem
possuir
seu
ponto
de
fluidez
aproximadamente 12°C abaixo de temperatura ambiente.
A faixa de viscosidade que identifica o número AGMA está na
ASTM D 2422. O sufixo R indica lubrificantes com diluentes voláteis
não inflamáveis. As faixas de viscosidade referem-se aos produtos
sem os solventes.
CLASSIFICAÇÃO AGMA PARA LUBRIFICANTES
DE ENGRENAGENS FECHADAS
46
CLASSIFICAÇÃO AGMA PARA LUBRIFICANTES
DE ENGRENAGENS ABERTAS
47
48
GRAXAS LUBRIFICANTES
49
Na maioria das vezes, as graxas são usadas quando condições de
projetos requerem um lubrificante pastoso, com características de
desempenho similares ao dos óleos lubrificantes.
Para cada aplicação específica, uma combinação adequada de
espessantes, óleos e aditivos, quimicamente estabilizados, permite
uma lubrificação eficaz, com menores custos de manutenção.
São lubrificantes feitos à base de um sabão metálico, geralmente de
lítio, cálcio ou sódio enriquecido às vezes com aditivos de grafite,
molibdênio, entre outras.
As graxas devem possuir boa adesividade e resistência ao trabalho,
além de suportarem bem ao calor e a ação da água e umidade.
Consistência de Graxas Lubrificantes
Consistência de uma graxa é a resistência que esta opõe à
deformação sob a aplicação de uma força. A consistência de uma
graxa é medida pelo grau NLGI (National Lubricantng Grease
Institute – Instituto Nacional de Graxas Lubrificantes).
50
Diz-se que a penetração é trabalhada, quando a graxa é
comprimida por um dispositivo especial 60 vezes a uma
temperatura de 25°C, antes de medir a penetração.
As graxas menos consistentes do que 0 (zero) são chamadas
semifluidas e as mais resistentes do que 6 (seis) são chamadas de
graxa de bloco.
Graxas de Cálcio
Aplicações
Lubrificação de máquinas em locais úmidos, em virtude da
graxa de cálcio ser insolúvel em presença de água e umidade.
Mancais de bucha. Os mancais devem ter velocidade e
temperaturas moderadas.
Não devem ser usadas em mancais de rolamento, devido às
altas temperaturas.
Não deve ser usada em temperaturas acima de 70°C, pois
havendo evaporação da água, o sabão e o óleo se separam.
Graxas de Lítio
Aplicações
São as graxas denominadas de múltiplas aplicações. São
recomendadas para temperaturas variáveis entre –10°C e
150°C e em presença de umidade. Sua ótima bombeabilidade
facilita seu uso em pistolas Graxeiras e sistemas de
lubrificação.
Quando formadas com óleos com baixo ponto de fluidez são
usadas para cabos e controle de aviões que estão sujeitos a
temperaturas baixas. As graxas de lítio foram desenvolvidas
particularmente para a aviação. São usadas Tanto no campo
automotivo como industrial (lubrificação de mancais de
buchas e rolamentos, pinos e chassis e em todas as
máquinas e veículos sujeitos à umidade, calor, poeira,
choque).
51
Graxas de Complexo de Lítio
Aplicações
Substituem com vantagens as graxas à base de sabão de lítio
e argila (bentonita), não deixando resíduos sólidos na
lubrificação de mancais de rolamentos com temperaturas de
trabalho até 180°C. Apresenta características de resistência à
baixas e altas temperaturas (Ponto de Gota superior a 250°C),
propriedades de extrema-pressão, resistência à água,
estabilidade química, resistência a solicitações mecânicas e
compatibilidade com elastômeros.
Graxas Betuminosas
Aplicações
Lubrificação
de
grandes
engrenagens
abertas
e
semifechadas, de correntes, de cabos de aço e de partes de
máquinas expostas às intempéries.
CLASSIFICAÇÃO DE CONSISTÊNCIA DAS
GRAXAS LUBRIFICANTES
A seguir, a tabela de consistência NLGI das graxas lubrificantes:
52
LINHA IPIRANGA DE GRAXAS LUBRIFICANTES:
IPIRANGA A SEU SERVIÇO
CUIDADOS GERAIS DE LUBRIFICAÇÃO
Uma lubrificação adequada, com óleos e graxas de alta qualidade,
abrange muito mais do que uma simples seleção dos melhores
lubrificantes e sua aplicação correta: O SERVIÇO IPIRANGA DE
LUBRIFICAÇÂO significa dar completa assistência. A IPIRANGA
estará sempre à sua disposição, toda vez que puder colaborar,
oferecendo seus serviços técnicos, a fim de que sua empresa
alcance uma lubrificação mais perfeita, o que irá significar menor
custo de manutenção e maior eficiência de cada máquina.
Mancais de Rolamento
53
Antes de aplicar a graxa nos pinos graxeiros, os mesmos deverão
estar bem limpos, a fim de evitar a entrada de partículas abrasivas
que danificam o mancal. Evitar excesso de graxa nos mancais de
rolamento, pois é extremamente prejudicial. A quantidade de graxa
a ser colocada, em geral, deve ser suficiente para preencher 1/3
(mínimo) a 2/3 (máximo) dos espaços vazios de rolamento. Um
excesso de graxa provoca um aumento de temperatura de
operação de mancal. que não deve ultrapassar a 90°C. Nas
relubrificações,
a
quantidade
em
gramas
deve
ser
aproximadamente igual a 0,005 x D x B, onde D é o diâmetro
externo em mm e B a largura do rolamento em mm.
Mancais de Rolamentos Selados
Por ocasião das revisões, os mancais deverão ser desmontados,
bem limpos e examinados se as pistas, espaçador e elementos
rolantes apresentam algum possível dano mecânico e se a folga
existente não ultrapassou os limites permissíveis.
A operação de limpeza deverá ser feita em local totalmente isento
de poeira, usando o querosene para remover a graxa velha dos
elementos do mancal, secando-o a seguir com ar comprimido.
Em caso de não ser montado logo após a limpeza, devemos
guardá-lo lubrificado e coberto, a fim de livrá-lo de qualquer
impureza.
54
MANCAIS DE ROLAMENTOS EM BANHO DE ÓLEO
Para os mancais de rolamento em banho de óleo, recomenda-se
um nível máximo até o centro do elemento rolante inferior e um
nível mínimo de maneira que o elemento inferior fique ligeiramente
imerso no óleo.
Os níveis devem ser verificados a cada 8 horas e completados se
necessário. Em geral, o óleo deve ser trocado semestralmente.
Mancais de Deslizamento
Os mancais de deslizamento podem ser subdivididos em:
1. Mancais Planos ou Radiais
Mancais de Bucha
Semi-Mancais
Mancais Bi-Partidos
Mancais de 4 Partes
2. Mancais de Guia
3. Mancais de Escora ou Axiais
MANCAIS DE DESLIZAMENTO COM PINOS GRAXEIROS
Antes de aplicar a graxa nos pinos graxeiros, os mesmos deverão
estar bem limpos, a fim de evitar a entrada de partículas abrasivas
que danificam o mancal. Diariamente deve-se lubrificar os pinos.
55
MANCAIS DE DESLIZAMENTO COM COPOS GRAXEIROS
Periodicamente abastecer com graxa nova até sentir uma
resistência maior ao girar pressor. Não colocar graxa em demasia,
pois pode danificar os elementos de vedação. A seguir, retirar
novamente o pressor e encher de graxa. Diariamente dar uma a
duas voltas no pressor.
MANCAIS DE DESLIZAMENTO LUBRIFICADOS A ÓLEO
Os métodos encontrados para lubrificação a óleo dos mancais
planos são:
FURO DE ÓLEO
Lubrificar com almotolia, diariamente.
PINO DE ÓLEO
Lubrificar com pistola para óleo, diariamente.
COPO COM AGULHA OU VARETA
Mantê-lo cheio de óleo.
COPO COM MECHA
Mantê-lo cheio de óleo.
COPO CONTA GOTAS
Mantê-lo cheio de óleo.
56
LUBRIFICAÇÃO POR ANEL OU COLAR
Verificar o nível semanalmente. Em geral, o óleo deve ser
drenado semestralmente.
LUBRIFICAÇÃO POR ESTOPA
Manter a estopa embebida de óleo.
LUBRIFICAÇÃO POR CIRCULAÇÃO
Verificar o óleo semanalmente. Em geral, o óleo deve ser
drenado anualmente.
CAIXA DE ENGRENAGENS
57
Nas caixas de engrenagens ou redutores de velocidade, podemos
encontrar lubrificação por circulação, por banho de óleo e salpico.
Quando as velocidades periféricas são elevadas (superior a
18m/seg) a lubrificação por banho ou salpico não são
recomendadas, pois devido à agitação violenta, ocorre a formação
de espuma, aquecimento excessivo e uma conseqüente perda de
potência e oxidação do óleo. Nestes casos, o óleo deve ser
circulado por meio de bombas e injetado sobre as engrenagens
antes do engrenamento.
Nos redutores, cujo método de aplicação é por banho de óleo, o
nível máximo deve cobrir o dente da engrenagem que mergulha.
Em geral, os fabricantes recomendam que os óleos de redutores
devam ser drenados semestralmente.
Nos sistemas de circulação por banho, os redutores geralmente
possuem filtros, que aumentam consideravelmente a vida do óleo. A
maioria dos fabricantes recomenda que a drenagem do óleo em tais
sistemas deve ser feita anualmente.
O nível de óleo, qualquer que seja o método de lubrificação do
redutor, deve ser cuidadosamente observado à cada 8 horas e
completado se necessário.
A drenagem correta do óleo usado é da maior importância. Se for
mal feita, o óleo escoará deixando água e sedimentos retidos nas
partes mais baixas e reentrâncias do sistema. O cárter deve ser
drenado enquanto óleo estiver quente e agitado. De outro modo, a
poeira e outros elementos produtores de borra, simplesmente
assentam nas partes mais fundas e permanecem no sistema. É
como se deixássemos lama assentar em um balde, a fim de
obtermos água limpa, e depois jogássemos fora tal água para
ficarmos com a lama.
ENGRENAGENS ABERTAS
As engrenagens abertas, normalmente lubrificadas a pincel ou
espátula, devem receber uma leve camada de graxa.
58
Em geral, devido ao baixo custo, é indicado para tais casos um
lubrificante de base asfáltica, pois possuem um grande poder de
aderência às superfícies metálicas.
Para facilitar o manuseio, o lubrificante deve ser aquecido. No caso
de lubrificantes com solventes especiais, não inflamáveis não é
necessário o aquecimento, o que facilita muito a aplicação. Após
ser aplicada, o solvente evapora-se rapidamente, deixando uma
película lubrificante e protetora sobre as superfícies. Recomenda-se
uma inspeção semanal para verificação da permanência da película
lubrificante. Em situações mais rigorosas de funcionamento, devese inspecionar duas vezes por semana. Periodicamente deve ser
feita uma limpeza com querosene e uma nova camada de
lubrificante deve ser aplicada. Além do querosene, uma espátula
serve para remover dos dentes das engrenagens a graxa usada.
SISTEMAS HIDRÁULICOS
Em um sistema hidráulico, o óleo exerce três funções.
a) Age primeiro como elemento transmissor de força.
b) Preserva do desgaste as partes móveis do mecanismo.
c) Funciona como selo à entrada de ar no sistema.
59
Quanto ao sistema, três fatores influem preponderantemente na
escolha do óleo. O primeiro e, mais importante, é o tipo da bomba,
seguindo se a pressão e a temperatura de operação.
Para um sistema hidráulico funcionar perfeitamente, é necessário
que as tubulações de descarga e de sucção estejam abaixo do nível
inferior do óleo no reservatório, mantendo-se sempre a sucção,
abaixo e bem afastada da de descarga, para que se evite a
circulação de bolha de ar. Constantemente deve ser observado o
nível e completado se necessário, não permitindo que o nível
mínimo permissível seja ultrapassado.
Um período de mudança do óleo e troca ou limpeza dos filtros e
telas deverá ser estabelecido para cada caso e operação em
particular, levando-se em consideração que o período de utilidade
de um óleo depende das condições da máquina.
PRISMAS, BARRAMENTOS E GUIAS
Pode ser à graxa ou óleo. Nos dois casos aplicar diariamente o
lubrificante IPIRANGA recomendado.
CABOS DE AÇO E CORRENTES
Para os cabos de aço e concorrentes devem ser considerados os
mesmos cuidados da lubrificação das engrenagens abertas.
LUBRIFICAÇÃO CENTRALIZADA
Consiste em um reservatório, de onde o lubrificante (óleo ou graxa),
é bombeado sob pressão, através de tubos, para os diversos
pontos de aplicação. Estes sistemas são aplicados em máquinas
que possuem muitos pontos a lubrificar, ou pontos de difícil acesso,
que utilizem o mesmo lubrificante.
60
A lubrificação centralizada pode ser dois tipos, a saber:
a) Com reaproveitamento de lubrificante.
b) Sem reaproveitamento de lubrificante.
Para o primeiro caso deve-se verificar o nível semanalmente,
completando se necessário. Em geral, recomenda-se drenar o
lubrificante anualmente. Nos casos de serviços mais perigosos, o
período de troca pode ser reduzido.
No segundo caso manter o depósito sempre com o nível acima do
mínimo permitido.
A verificação constante da regulagem do fluxo do lubrificante é de
grande importância para que não sejam enviadas pequenas
quantidades, nem excesso de lubrificantes.
Quando a lubrificação centralizada por manual, é necessário
acionar o lubrificado antes do início do funcionamento da máquina e
2 a 3 vezes durante o funcionamento da mesma, a cada período de
8 horas.
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RECOMENDAÇÕES DE LUBRIFICAÇÃO
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Use sempre óleos de primeira qualidade, recomendados pelo
fabricante do veículo.
Verifique se a classificação do serviço API e o grau de
viscosidade SAE estão de acordo com o indicado no manual
do proprietário.
Troque o óleo nos períodos recomendados, ou mais
freqüentemente quando as condições operacionais assim
exigirem.
Verifique sempre o nível do óleo do motor, mantendo-o
sempre entre as marcas MÍN e MÁX da vareta mediadora. O
nível deve ser verificado com o veículo na posição horizontal,
após estar parado um certo tempo, para o óleo poder escorrer
para o cárter.
Limpar o bujão antes de adicionar óleo ou verificar o nível de
óleo, utilize sempre pano ou papel absorventes. Nunca utilize
estopa ou outros materiais que soltem fiapos.
Evite misturar óleos de tipos e especificações diferentes.
Antes de trocar ou adicionar óleo no motor, câmbio ou
diferencial, verifique se os mesmos estão nas embalagens
originais e se estes são recomendadas para o seu veículo.
Esteja sempre atento para a ocorrência de vazamentos de
óleo, procurando sanar imediatamente a sua causa.
Troque o filtro de óleo nos períodos recomendados.
Limpe regularmente o filtro do ar, trocando-o nos períodos
recomendados.
Óleos usados devem ser armazenados para posterior
reaproveitamento. Nunca devem ser jogados em ralos,
esgotos, ou em locais que possam entrar em contato com a
água e vegetação. Além de poluírem a natureza e terem um
certo grau de toxidade para o homem, constitui-se fator de
economia para o País o seu reaproveitamento.
IMPORTANTE
Estas recomendações servem como base para lubrificação e troca
de óleo. Quando houver, entretanto, recomendação específica do
fabricante referente a período de troca de cargas e/ou
relubrificação, tal recomendação deverá ser seguida.
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CUIDADOS
PARA
ARMAZENAMENTO
MANUSEIO DE LUBRIFICANTES
E
Manuseio Descuidado dos Tambores
Quedas bruscas, descidas de rampas sem proteção, rolar em
terreno irregular, resultam em furos, amassamentos ou
desaparecimento da identificação do produto.
O descarregamento de caminhões deverá ser feito por meio de
empilhadeiras ou de rampas com pneus em sua extremidade e
nunca jogados sobre pneus.
Contaminação por água
A água prejudica qualquer tipo de lubrificante. Os óleos aditivados
ou graxas podem ter seus aditivos deteriorados ou precipitados pela
presença de água.
Contaminação por Impurezas
A presença de materiais estranhos, como a poeira, areia, folhas,
pregos e outros causam sempre sérios problemas.
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Misturas Acidentais de Produto
Sérios inconvenientes podem, surgir pela mistura de óleos ou
graxas.
Os produtos aditivados, muitas vezes, não se misturam
normalmente, podendo haver precipitação de aditivos.
Para não haver trocas possíveis, os vasilhames devem estar
claramente identificados.
Armazenagem ao Ar Livre
Não havendo possibilidade de se armazenar em recinto fechado,
devemos observar os seguintes cuidados:
a)
Tambores deitados – evitar o contato com o chão colocando
os tambores sobre ripas de madeira, com os bujões numa
linha aproximadamente horizontal.
b)
Tambores em pé – neste caso cobrir os tambores com um
encerado, e evitar o contato dos mesmos com o chão.
c)
Embalagens pequenas – colocar sobre pranchas de maneira,
para evitar o contato com o chão e cobrir com um encerado.
Armazenamento em Recinto Fechado
Este tipo de armazenamento não requer grandes preocupações,
exceto quanto à verificação periódica, para evitar a deterioração do
produto ou desaparecimento de marcas. Nunca deixar vasilhames
abertos.
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Almoxarifados de Lubrificantes
O almoxarifado deverá ficar afastado do processo de fabricação que
produzem poeira, podendo contaminar o produto. Afastado também,
de fontes de calor como caldeiras, que podem deteriorar o produto.
Os tambores deverão ficar deitados em estrados de madeira, com
torneiras adaptadas aos bujões para a retirada do produto. As
marcas dos tambores deverão estar sempre bem visíveis. Limpar
sempre em volta da torneira ou bujão antes de abrir.
Recipientes de Distribuição
Estes deverão estar marcados da mesma forma que o tambor, para
evitar troca na hora da aplicação.
Todos os recipientes utilizados na distribuição (funis, almotolias,
pistolas graxeiras), deverão estar sempre limpos e é conveniente
lavá-los com querosene e secá-los, antes de cada distribuição. Não
se deve usar para limpeza panos que deixem fiapos, principalmente
estopa.
As graxas são mais difíceis de distribuir. É desaconselhável retirálas do vasilhame com pedaços de madeira, em virtude do perigo de
contaminação e aconselha-se a instalação de bombas manuais,
ficando assim sempre fechados os recipientes.
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NOTA:
1. Extremos de Temperatura
Além da contaminação, os lubrificantes podem ter suas
características alteradas, quando sujeitos aos extremos de
temperatura; isto se aplica especialmente a certas graxas, que
podem apresentar separação de óleo da massa de graxa quando
estocados em condições de calor excessivo.
2. Graxas de Sabão de Cálcio
As graxas de sabão de cálcio podem ter sua consistência alterada,
endurecerem enquanto permanecem estocadas por um período de
tempo aproximadamente superior a seis meses. Por isso, devemos
manter uma rotatividade, o que, aliás, deve ser feito com todos os
lubrificantes.
Tabela de Comparação de Viscosidades:
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