Material Técnico de Lubrificação
Função do Lubrificante
A principal função de um lubrificante é a formação de uma película que impede o contato direto entre duas superfícies que se movem entre si, contribuindo para reduzir o atrito entre dois corpos a níveis toleráveis. Este atrito, além de desgastar as partes, aquece o todo conjunto, além de comprometer a performance do motor ou equipamento. Portanto, podemos dizer que as funções de um lubrificante automotivo são:
Evita o contato metal / metal entre peças em movimento, reduzindo o atrito entre elas
Reduz a perda de pressão da câmara de combustão, vedando as folgas dos anéis de segmento
Ajuda na dissipação de calor
Evita a ferrugem e o desgaste corrosivo
Evita a formação de resíduos e sedimentos
Com a evolução dos lubrificantes, estes passaram a acumular novas funções como auxílio á vedação, dissipação térmica, entre outros. Esta performance é melhorada com a adição de aditivos específicos.
Tipos de Lubrificantes
Para a lubrificação automotiva, existem basicamente quatro tipos de lubrificantes, que são:
Óleos minerais: São obtidos a partir da destilação do petróleo.
Óleos semissintéticos: São óleos minerais que recebem alguns componentes modificados em laboratório para ter sua performance melhorada.
Óleos Sintéticos: São óleos modificados em laboratório, com uma alta taxa de aditivação.
Óleos Hidráulicos: São usados em câmbios automáticos e caixas de direção. São óleos formulados para suportar extremas pressões. Nesta aplicação, o óleo, além de lubrificar, é responsável pela transferência de força.
Graxas. As graxas nada mais são que óleos (que podem ser minerais, semi-sintéticos ou sintéticos) mais dispersões de sabões. O sabão misturado ao óleo dá a característica pastosa para ser aplicado em situações onde o óleo sozinho não ficaria retido.
No uso automotivo, sua aplicação se dá em rolamentos e homocinéticas.
Classificação de Viscosidade
A SAE (Society of Automotive Engineers) é a classificação mais antiga para lubrificantes automotivos, sendo emitida em 1911. Esta classificação define basicamente faixas de viscosidade a 100° C, subdivide-se em 2 faixas:
Uma escala codificada de baixa temperatura (0W a 25W, sendo o W do ingês “winter” – inverno).
Uma escala codificada para alta temperatura (20 a 60)
A viscosidade de um óleo varia de acordo com sua temperatura. Quanto maior, menos viscoso ele se torna. O desafio foi desenvolver um óleo que pudesse Ter uma viscosidade baixa para fluir melhor quando o motor estivesse frio e, conforme a temperatura fosse aumentando, a viscosidade permanecesse a mesma. Daí surgiram os óleos multi-grau.
Por exemplo, um óleo SAE 20W/50, se comporta em baixa temperatura como um óleo 20W, facilitando a partida do motor e em alta temperatura (100° C) trabalha como um, lubrificante SAE 50, permitindo seu uso em uma ampla faixa de temperatura.
Classificação de Desempenho para Óleos de Motor
Classificação API (American Petroleum Institute) A mais importante é a API / SAE, que define os novos testes de motores e especificações.
Além disto, este sistema permite a criação de novos níveis de qualidade á medida que o motores vão se aperfeiçoando. Esta classificação é composta de testes em bancos de prova, sob condições operacionais controladas, onde o lubrificante é avaliado sob condições variadas de temperatura, rotação, carga, etc.
Divide-se em classificação “S” para óleos usados em motores ciclo Otto e “C” para motores Diesel.
Propriedades Físico-Químicas
O óleo lubrificante possui algumas propriedades físico-químicas como:
Cor / Aparência: Nos lubrificantes automotivos, esta cor é dorada, com alguma derivação para o esverdeado. Com o trabalho, este óleo tende a escurecer em virtude da oxidação e da detergência.
Nós óleos hidráulicos, este apresenta uma coloração avermelhada
Odor: Tanto os óleos de motor, quanto os hidráulicos ou os de caixa de marchas possuem odor característico a cada um deles.
Viscosidade: É a propriedade mais importante do óleo lubrificante, podendo ser definida como a resistência ao escoamento. Esta medida é feita através de um viscosímetro.
Ponto de Fulgor: É a mais baixa temperatura na qual uma amostra de óleo desprende vapores, quando aquecida, em proporções suficientes para formar uma mistura inflamável com o ar.
Ponto de Fluidez: É a temperatura mínima em que o óleo, submetido a um processo d resfriamento, ainda flui.
Espuma: Todos os fluídos apresentam tendência a espumar quando submetidos a qualquer processo de aeração, como o contra-peso de um virabrequim batendo no óleo do cárter. Para evitar esta formação, são aplicados aditivos especiais.
Características de Extrema Pressão: É a capacidade que um lubrificante possui de suportar pressões elevadas, evitando que as superfícies em movimento entrem em contato direto.
Para avaliar a capacidade de carga de um óleo existe um método chamado Teste Timken.
Outros como Densidade, Ponto de Fluidez, Índice de Acidez, Índice de Basicidade, Demulsibilidade, Emulsibilidade, Cinzas, Resíduo de Carbono, Proteção anti-ferrugem Corrosão em Lâmina de Cobre, Proteção Anti-Ferrugem, Resistência á Oxidação, Perda por Evaporação e estabilidade ao Cisalhamento.
Aditivos:
Definição: São produtos químicos que, adicionados aos óleos, aumentam a eficiência dos mesmos reforçando-lhes ou mesmo conferindo-lhes características necessárias ás exigências do motor ou equipamento.
Tipos:
Dispersantes / Detergentes: Têm a finalidade de manter a carbonização (carvão e borras) em suspensão e finalmente dispersos, a fim de evitar que se aglutinem e (ou) depositem no motor, evitando entupimentos das galerias internas. Esta características é visível pelo escurecimento poucas horas após ter sido aplicado ao motor.
Detergentes Alcalinos: São utilizados para neutralizar os gases ácidos da combustão, reduzindo a formação de depósitos carbonos, lacas e vernizes, evitando problemas de agarramento dos anéis em condições de operação em altas temperaturas.
Antioxidantes: São agentes químicos que retardam a decomposição por oxidação do óleo, adiando seu espessamento e a formação de de compostos ácidos, borras, lacas e vernizes.
Passivadores de Metais: Retardam a oxidação dos metais dispersos no óleo
Antiespumante: São agentes químicos que previnem e reduzem a formação de espuma, que em contato com com ar ambiente se desfazem com maior facilidade.
Anticorrosivos: Evitam o ataque dos contaminantes corrosivos ás superfícies metálicas. Podem ser formados da própria oxidação do óleo, ácidos formados na combustão ou agentes externos contidos no ar.
Antiferrugem: São compostos químicos que protegem as peças metálicas da ação da umidade, evitando a formação de ferrugem pela oxidação das ligas não ferrosas.
Agentes de Oleosidade: Elevam a resistência do filme de óleo, evitando o contato direto entre metais. Atua em condições de temperatura e carga pouco elevadas. É o que alguns fabricantes o chamam de atração molecular.
Agentes Antidesgaste: São substâncias químicas com a finalidade de reduzir o desgaste nos casos de lubrificação limite, isto é, nos casos de cargas e velocidades elevadas onde não se consegue uma lubrificação fluída eficiente.
Agentes de Extrema Pressão (EP): São compostos contendo fósforo, enxofre ou cloro que reagem quimicamente com a superfície do metal, formando outros compostos sólidos, evitando o contato metal / metal. Sua ação se dá apenas em condições de extrema pressão com o rompimento do filme de óleo. Quando isso ocorre, o calor liberado provoca uma reação química que induz á formação dos compostos que agem nas superfícies como lubrificantes.
Melhoradores do Índice de Viscosidade: Reduzem a variação de viscosidade em função da temperatura. Os MIV´s são compostos de alto peso molecular que formam estruturas do tipo “novelo de lã” no lubrificante. Á medida que a temperatura do óleo de eleva, os “novelos” de MIV´s “incham” dificultando o escoamento do fluído e elevando sua viscosidade.
Outros com pouca ou nenhuma utilidade nos lubrificantes automotivos, como corantes, anti-manchas, aromatizantes, emulsificantes, biocidas, emulsificantes, demulsificantes, abaixadores do ponto de fluidez,etc.
Aditivos Sólidos
Entre muitos, estão o Politetrafluoretileno (PTFE) ou Teflon e o Bissulfeto de Molibdênio. Ambos são fórmulas para diminuir a ação de desgaste metal/metal. Porém são suscetíveis a formação de borras e, consequentemente, entupimentos das galerias a longo prazo.
Outro problema comum deste tipo de aditivo é a dificuldade de se controlar o tamanho das partículas sólidas suspensas, podendo provocar entupimento de galerias de óleo, assim como interferir nas folgas internas do motor.
Condicionador de Metais
Definição: Esta linha surgiu diferenciada de um aditivo, porque de seu funcionamento independe do tipo de óleo utilizado. Ao contrário dos aditivos que melhoram a performance de um determinado óleo, o condicionador de metais reage quimicamente no metal, por um fenômeno chamado adsorção. Isto quer dizer que ele reage quimicamente a nível molecular no metal, aumentando sua resistência em mais de 5 X e diminuindo o atrito em mais de 80%.
Esse processo é feito com a presença de calor, que faz o produto sair do óleo e reagir quimicamente com o metal, alinhando suas moléculas e passando a fazer parte do mesmo.
Isso quer dizer que o produto pode ser aplicado em qualquer tipo de óleo, sendo ele mineral, sintético ou hidráulico, em qualquer tipo de uso, como motores (veículos, aeromodelos, náutica, etc) 2 e 4 tempos, com qualquer tipo de combustível, transmissões, engrenagens, rolamentos, enfim, em qualquer lugar onde haja atrito metal / metal.
Portanto é um produto único, com uma aplicação universal.
