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O caminho da modernidade é o caminho dabusca pela qualidade e excelência em todos osprocessos. E essa busca incessante requerenvolvimento e integração de esforços, quesugerem parcerias entre empresas efornecedores, resultando em otimização dosfatores tempo, recursos materiais e tecnológicos.
A Petronas Lubrificantes Brasil está engajadaneste processo e trabalha pelo estreitamentodas relações, tanto de seu público internoquanto do externo. Neste sentido, este trabalhovisa proporcionar um entendimento maiorsobre lubrificantes e lubrificação, contendosuas noções fundamentais, além de despertaros profissionais desta área para a importânciado setor.
Afinal, a lubrificação está presente em quasetodos os processos de produção e, não raro,constata-se deficiência ou má utilização doslubrificantes. Desgaste prematuro, vazamentos,corrosão e ineficiência são pequenos prejuízosque, somados, prejudicam o desempenho dequalquer empresa.
Esperamos concretizar este objetivo e firmar afilosofia da Petronas Lubrificantes Brasil deparceria nos negócios e colaboradora doaprimoramento profissional e tecnológico daárea de lubrificantes.
PETRONAS LUBRIFICANTES BRASIL S.A.
SUMÁRIO
- Introdução: Apresentação e Petróleo . . . . . . . . . . . . . . 4
- Noções de Lubrificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
- Noções sobre Óleos Lubrificantes . . . . . . . . . . . . . . . 7
- Graxas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
- Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- Óleos Solúveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
- Método de Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
- Máquinas e seus Componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
- Classificação dos Lubrificantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
- Características dos Fluidos de Arrefecimento e Freio. 34
- Armazenagem, Transporte e Uso . . . . . . . . . . . . . . . . 35
- Meio Ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
- Anotações de Aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
I - INTRODUÇÃO
No ano de 2007 a Petronas, uma das líderesmundiais em Petróleo e gás, adquiriu o grupo FLSelènia, especialista mundial em lubrificantes desde1912. Foi criada, então, a Petronas LubrificantsInternational, que já nasce com marcas consolidadasmundialmente nos mercados automobilísticos eindustriais, como: Selènia, Paraflu, Tutela, Urania,Syntium, Mach5, dentre outras.
A Petronas Lubrificantes Brasil está presente em todoterritório nacional através de filiais, escritóriosregionais e distribuidores autorizados.
APRESENTAÇÃO
O petróleo consiste principalmente de carbono ehidrogênio sob a forma de hidrocarbonetos. Oóleo cru (petróleo), depois de processado, ématéria-prima para maioria dos óleos lubrificantese de outros produtos. O processamento dopetróleo se dá essencialmente através de umacombinação de operações físicas, térmicas equímicas. A esta combinação de tratamentoschamamos de refino (fig. I.a).
Embora não haja completo acordo quanto aorigem do petróleo, a teoria mais aceita afirma queo petróleo é feito da transformação da matériaorgânica, sendo esta animal e/ou vegetal (fig. I.b).Os depósitos de óleo cru e gás natural ocorremquase sempre nos espaços porosos de rochassedimentares. Para localizar o petróleo a geologiade superfície analisa as rochas e ajuda a prever oseu comportamento a grandes profundidades.Métodos geofísicos fazem uma radiografia dosubsolo e permitem a escolha das melhoressituações para a existência do petróleo. Após aaplicação destes métodos é que se seleciona aárea mais propícia para perfurar e se a perfuraçãofor bem sucedida inicia-se a exploração.
PETRÓLEO
4
Gasolina de destilação direta
Condensador
Querosene
Gás-Óleo
Separador
Separador
Gás-ÓleoPesado
Forno
Óleo cru
Vapor
Forno
ÓleoLubrificanteLeve
ÓleoLubrificanteMédio
Vapor
ÓleoLubrificantePesado
Vapor
Vapor
ResíduoPobreVapor
Fig. I.a: Destilação
Fig. I.b: Origem do Petróleo
II - NOÇÕES DE LUBRIFICAÇÃO
A lubrificação pode ser definida como sendo ofenômeno da redução do atrito entre duassuperfícies em movimento relativo de uma sobrea outra, por meio da introdução de umasubstância entre as mesmas. Sempre que umasuperfície se mover em relação a outrasuperfície, haverá uma força contrária a essemovimento chamada atrito. Em consequênciadeste mecanismo de geração de atrito surgemainda aquecimento, ruído e desgaste dassuperfícies envolvidas.
A principal função do lubrificante é a de reduzir oatrito ao substituir o atrito sólido pelo atritofluido(fig.II.a). Sendo este muito menor do que oprimeiro. Cabe ao lubrificante, também, minimizaro desgaste, o ruído, bem como o aquecimentogerado pelo deslocamento relativo das superfícies.A redução do desgaste ocorre quando olubrificante impede o contato entre as superfícies eainda remove partículas abrasivas. A redução docalor se dá pela dissipação do mesmo nolubrificante.Além das funções citadas acima, o lubrificantepoderá atuar na transmissão de força, na remoçãode contaminantes pela ação dos detergentes edispersantes ou através da circulação do óleo porfiltros. Pode funcionar também como agente devedação e de proteção contra a corrosão, comoisolante elétrico e amortecedor de choques aodispersar vibrações.
ATRITO E LUBRIFICAÇÃOFUNÇÕES DOSLUBRIFICANTES
ESTADOS FÍSICOS DOSLUBRIFICANTESOs lubrificantes podem ser encontrados nosestados sólidos, líquidos, gasosos e pastosos.
Lubrificantes Sólidos• Grafite • Bissulfeto de Molibdênio • Talco • Mica
Lubrificantes Líquidos• Óleos Minerais (extraídos do petróleo) • Óleos Graxos (vegetais e animais) • Óleos Compostos (mistura de óleos graxos eminerais) • Fluidos Sintéticos• Fluidos Semissintéticos (mistura de óleo mineralcom base sintética)
Lubrificantes Gasosos• Gases Nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)
Lubrificantes Pastosos• Graxas de Sabão Metálico • Graxas de Bentonita• Graxas Sintéticas
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Fig. II.a: Tipos de Atrito
ATRITO SÓLIDO
ATRITO FLUIDO
São três tipos de lubrificação a saber:
TIPOS DE LUBRIFICAÇÃO
6
Lubrificação Limítrofe
A lubrificação limítrofe é aquela na qual a películalubrificante é bastante fina, havendo possibilidadede seu rompimento, o que ocasionaria o contatoentre as superfícies, podendo ocorrer soldagem.
Lubrificação Hidrostática
A lubrificação hidrostática ocorre quando olubrificante é injetado sob pressão no espaçoentre as superfícies, antes do início da operação.Este tipo de lubrificação é adequado quando altascargas estão envolvidas, visando evitar o grandeatrito gerado na partida (fig. Il.b).
Lubrificação Hidrodinâmica
A lubrificação hidrodinâmica é caracterizada pelofato de que o único atrito existente é o fluido, ouseja, o óleo separa completamente as superfíciessólidas. Na prática, não se consegue umalubrificação totalmente hidrodinâmica (fig. Il.c).
A espessura da película lubrificante varia com apressão, a velocidade e a carga aplicada aosistema. Desta forma, quanto maior a pressão equanto maior a carga, maior será a viscosidaderequerida do óleo a ser utilizado (pode-sedesconsiderar a variação da viscosidade com apressão para pressões inferiores a 300 kgf/cm2).Já quanto maior a velocidade, menor será aviscosidade requerida pelo óleo a ser utilizado.
Carga
Fig. II.b: Lubrificação Hidrostática
Mancal
Bomba
Reservatório
Fig. II.c: Lubrificação Hidrodinâmica
7
Como vimos anteriormente, é função do óleolubrificante fornecer uma película entre assuperfícies e assim diminuir o atrito, reduzindo odesgaste e evitando perda de força nasmáquinas, proporcionando às máquinas umamaior vida útil com menor custo de manutenção. Os óleos minerais são obtidos do petróleo e
como tal, são formados basicamente doselementos químicos carbono e hidrogênio, sob aforma de hidrocarbonetos.
Estes hidrocarbonetos constituintes do óleomineral podem ser predominantementeparafínicos, naftênicos ou mistos (fig. III.a).
III - NOÇÕES SOBRE ÓLEOS LUBRIFICANTES
TIPOS DE LUBRIFICANTES
Óleos Minerais
Os óleos graxos são óleos orgânicos, extraídosde gorduras animais ou de óleos vegetais. Elesapresentam grande capacidade de aderência asuperfícies metálicas, comportando-se comoexcelente lubrificante, mas possuem pequenaresistência à oxidação.
Óleos Graxos
Os óleos compostos consistem em óleos graxosadicionados a óleos minerais, conferindo a estesmaior oleoginosidade.
Óleos Compostos
Os fluidos sintéticos são lubrificantes obtidos apartir de síntese química. Os principais fluidossintéticos em uso atualmente são os ésteres deácidos dibásicos, ésteres de organofosfatos,ésteres de silicatos, silicones e compostos deésteres de poliglocóis.
Óleos Sintéticos
QUADRO COMPARATIVO ENTRE LUBRIFICANTES PARAFÍNICOSE NAFTÊNICOS
Vantagens do Óleo Sintético
• Maior IV (Índice de Viscosidade)• Maior resistência à oxidação • Menor volatilidade • Menor ponto de mínima fluidez• Quimicamente estáveis por muitotempo.• Sofrem menos degradação àtemperaturas elevadas.
CARACTERÍSTICAS PARAFÍNICOS NAFTÊNICOS
Ponto de Fluidez ALTO BAIXO
Índice de Viscosidade ALTO BAIXO
Resistência à Oxidação GRANDE PEQUENA
Resíduo de Carbono GRANDE PEQUENA
Capacidade de Emulsificação BAIXA ALTA
Oleoginoosidade BAIXA ALTA
Fig. III.a: Tipos de Hidrocarbonetos
Parafínico
Naftênico
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Os lubrificantes apresentam certas característicasfísicas e químicas que permitem avaliar seu nívelde qualidade, bem como o controle de suauniformidade. As principais propriedades estãorelacionadas a seguir.
PRINCIPAIS PROPRIEDADES
1) Viscosidade
A viscosidade de um fluido é a medida da suaresistência ao escoamento (fig. IIl.b). É aprincipal característica a ser observada naindicação correta do lubrificante a ser utilizadonum certo sistema. A viscosidade é funçãoinversa da temperatura. O instrumento quemede a viscosidade denomina-se viscosímetro.Existem vários tipos de viscosímetros, entre elespodemos destacar:
- Viscosímetro Cinemático, é o aparelho atualmenteadotado pela ISO, cuja unidade medida é ocentiStokes (cSt) (fig.lIl.c e Ill.d);
- Viscosímetro Saybolt, foi o primeiro aparelho a serutilizado, desenvolvido pelo americano de mesmonome, cuja unidade de medida é o segundo SayboltUniversal (SSU) (fig.lll.e);
- Viscosímetro Engeler, de origem alemã;
- Viscosímetro Redwood, de origem inglesa.
Fig. III.b: Resistência ao Escoamento de um Fluido
Óleo de menorViscosidade
Óleo de maiorViscosidade
Maiorresistência aoescoamento
VISCOSÍMETRO CINEMÁTICO
Fig. III.c: Viscosímetro Cinemático
Fig. III.d: Viscosímetro Cinemático Fig. III.e: Viscosímetro Saybolt
Início
Fim
A
B
C
Nível de óleo na marcasuperior do capilar
Determinação dotempo de escoamentoentre as duas marcas
Caixa de Controle
Termômetro
Regulador de Temperatura
Amostra de óleo
Agitador
banhode óleo
60 ml
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2) Índice de Viscosidade
O Índice de Viscosidade (IV) é um númeroadimensional que indica a taxa de variação daviscosidade de um óleo quando se varia atemperatura. Um alto IV indica que esta taxa devariação é pequena, significando que suaviscosidade é mais estável às variações térmicas.No gráfico ao lado, o óleo A apresentou umamenor variação na sua viscosidade para umamesma variação de temperatura em relação aoóleo B, portanto, o óleo A possui maior IV (fig. III.f).
3) Densidade
A densidade é definida como sendo a relação entrea massa e o volume de uma substância numadeterminada temperatura (fig. IIl.g).
4) Cor
É determinada por um equipamento chamadocolorímetro ótico, através da comparação amostracom padrões de cores. A sua determinaçãoisoladamente não tem relação com a suaperformance em operação.
5) Ponto de Fulgor
O ponto de fulgor é a temperatura em que o óleo,quando aquecido em condições padrões,desprende vapores que se inflamammomentaneamente ao contato com uma chamapiloto. A contaminação de lubrificantes usadosem motores de combustão interna com ocombustível resulta na queda acentuada doponto de fulgor (fig. III.h).
Fig. III.f: Índice de Viscosidade
Fig. III.g: Densímetro manual
Fig. III.h: Ponto de Fulgor Vaso Aberto
Densímetro Termômetro
Óleo
Óleo A
Óleo B
100ºC40ºC
B
A
V
Termômetro
Chama de teste
Cobertura de Abesto
Vaso de FlashCleveland
Amostrade Óleo
CALOR
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6) Ponto de Fluidez
Ponto de mínima fluidez é a menor temperaturana qual o lubrificante ainda flui nas condições doteste (fig. IIl.i).
7) Acidez e Basicidade
A acidez ou basicidade de um óleo podem serexpressas pelos números:
- Número de Acidez Total (TAN): É a quantidade debase, expressa em miligramas de KOH, necessáriapara neutralizar todos os componentes ácidospresentes em 1 g de óleo.
- Número de Basicidade Total (TBN): É a quantidadede ácido expressa em correspondentes miligramasde KOH, necessários para neutralizar todos oscomponentes alcalinos presentes em 1 g de óleo.
Em óleos usados, um acréscimo na acidez podesignificar contaminação externa ou um aceleradoprocesso de oxidação, já que essa reação liberaprodutos ácidos. Já um decréscimo no TBNrepresenta a degradação do aditivo, em virtude doataque dos componentes ácidos, e o valor do TBNindicará o quanto ainda resta de reserva alcalina.
8) Teor de Cinzas
a) Teor de Cinzas Simples
O teor de cinzas simples representa, em termospercentuais, o peso final das cinzas formadas apósa queima, seguida da calcinação da amostra, emrelação ao peso antes da queima. As cinzas sãoresultantes da presença de aditivos metálicos oupartículas metálicas provenientes de desgastemecânico ou se a amostra está contaminada porimpurezas de bases inorgânicas.
b) Teor de Cinzas Sulfatadas
O teor de cinzas sulfatadas é determinado de formasemelhante ao das cinzas simples; a única diferençaé que antes da calcinação o resíduo carbonoso éumedecido com ácido sulfúrico.
Fig. III.i: Ponto de mínima fluidez
Superfície imóvelpor 5 segundos
PONTO DE FLUIDEZ
9) Resíduo de Carbono
O resíduo de carbono de um óleo é a percentagemde resíduos que o óleo poderia deixar quandosubmetido a evaporação por altas temperaturas naausência de oxigênio. O resultado deste ensaio nãopode ser analisado separadamente (fig.III.j).
10) Demulsibilidade
Demulsibilidade é a capacidade que os óleospossuem de se separarem da água.
11) Espuma
A formação de espuma é indesejável, poisresulta em lubrificação ineficiente, fluxodeficiente de óleo, menor transferência de calore falhas de transmissão de força em sistemashidráulicos. A espuma pode ser formada pelaintrodução de ar ou gás dentro de umreservatório, sendo conseqüência ou não deagitação excessiva do lubrificante e/ oucondições inadequadas de sucção do sistemade bombeamento ou ainda devido a um baixonível de lubrificante no reservatório (fig.IIl.k).
12) Ponto de Anilina
Menor temperatura na qual o lubrificante é miscívelcom igual volume de anilina. Este teste confirma seo óleo básico é de origem parafínica ou naftênica eindica também o nível de compatibilidade dolubrificante com borracha, pois se o mesmo for deorigem naftênica haverá tendência ao ataque.
11
Fig. III.j: Resíduo de Carbono
Fig. III.k: Teste de espuma
Amostrade óleo
Banhoa 25ºC
12
13) Extrema Pressão
O aditivo proporciona ao lubrificante umapropriedade que evita as microssoldas (micro-caldeamento) entre as superfícies em movimentorelativo, mesmo quando a película de óleo forrompida pela ação de elevadas pressões. A açãodeste aditivo pode ser química e/ou física(mecânica) (fig.III.I).
14) Saponificação
É um índice que identifica a quantidade de óleograxo (gordura/óleo) presente em um óleocomposto.
15) Resistência a Oxidação
Determina a tendência do lubrificante a se oxidarsob a presença de oxigênio sob pressão e altastemperaturas.
16) Corrosão
Avalia a intensidade do ataque, sob condiçõesespecíficas de serviço, dos aditivos presentesnos lubrificantes, a base de cloro, enxofre e saisorgânicos em metais e ligas.
17) Insolúveis
Determina o teor de contaminantes externos eprodutos da oxidação do óleo usado, ou seja,avalia o teor de impurezas.
18) Detergência
Capacidade do lubrificante em manter limpas assuperfícies em que está em contato, através docontrole da formação de resíduos, lacas, vernizese borras.
19) Dispersância
Capacidade de manter suspensas as impurezaspresentes no sistema, nas menores dimensõespossíveis.
20)
Capacidade do lubrificante em manter resistentea sua película durante o processo de lubrificação.
Oleoginosidade ou PoderLubrificante
Esfera superior gira a 1800 RPM
Amostra do lubrificante
Carga
Escarificações são medidashorizontal e verticalmente
Teste é concluidoquando a solda ocorre
Vista explodida do aparelho
Fig. III.l: Extrema pressão
13
IV - GRAXAS
É uma combinação de um fluido com umespessante, resultando em um produto homogêneocom qualidades lubrificantes.
GRAXA = ESPESSANTE + FLUIDO LUBRIFICANTE + ADITIVOS
Quadro Comparativo dos Principais Tipos de Graxa:
TIPO DEESPESSANTE
RESISTÊNCIA ÀAÇÃO DA ÁGUA
CUSTO
Sódio Baixa Alta
Cálcio Alta Baixa
Lítio Alta Alta
Bentonita Média Alta
RESISTÊNCIA ÀAÇÃO DO CALOR BOMBEABILIDADE
Baixa
Média
Ótima
Média
Baixo
Baixo
Médio
Alto
Este quadro (tab. IV.a) demonstra genericamentea performance de uma graxa, sendo que na práticaisto dependerá do sabão, do método da fabricação,dos aditivos e do fluido lubrificante utilizado.
PRINCIPAIS PROPRIEDADES
a) Consistência
É a resistência à penetração oferecida por umagraxa (fig. IV.b). O ensaio consiste em se fazerpenetrar um cone padrão em uma graxa emcondições padrões. De acordo com o resultado doteste de penetração trabalhada, a graxa receberásua classificação NLGI (tabela lV.c).
b) Ponto de Gota
É a temperatura em que o fluido lubrificante começaa se separar do espessante. Não se devem utilizaras graxas em temperaturas próximas ao ponto degota, pois a lubrificação será ineficiente (fig. IV.d).
c) Estabilidade Mecânica
Indica a capacidade da graxa em resistir aocisalhamento.
Fig. IV.b: Penetrômetro - Teste da consistência
A penetração éanotada após5 segundos
O medidor indicapenetração em décimos de milímetros
Espelho paraajuste do cone
Cilindro
Conestandart
Superfície
Posição do coneantes da queda
Tabela IV.a
Classe NLGI
Extremamente fluídaFluída
Quase fluída
Penetração Trabalhada DIN51.804/1(0,1mm)
Estrutura Aplicação
000
00
0
1
2
3
4
5
6
445-475
400-430
355-385
310-340
265-295
220-250
175-205
130-160
85-115
Muito maciaMaciaMacia
DuraMuito dura
Extremamente dura
Principalmente paraengrenagens
Lubrificação derolamento e dedeslizamento
Vedação emlabirinto
d) Extrema-Pressão
Indica a capacidade da graxa em suportar altascargas (pressões), evitando desgaste por contatometálico das peças lubrificadas.
e) Resistência à Oxidação
Mede a capacidade da graxa em resistir à oxidação,em presença de oxigênio sob altas temperaturas eou pressões.
f) Resistência à Água
A resistência da graxa ao efeito de lavagem pelaágua pode ser medida pela quantidade de graxaperdida por um rolamento em funcionamento esujeito a um jato de água.
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Termômetro de teste
Termômetro do banho
Termômetro nãotoca a graxa
Amostra de graxasomente aplicadaàs paredesdo recipiente
amostra de testeno copo
banho de óleoaguecido
Agitador
Fig. IV.d: Ponto de Gota
Tabela IV.c - Classificação NLGI
V - ADITIVOS
15
Alguns produtos químicos são misturados aoslubrificantes a fim de melhorar a eficiência dosmesmos, ou proporcionar novas propriedadesespeciais. A estes produtos chamamos de aditivos.
-Detergentes: Propiciam a redução na tendênciade se formarem depósitos, minimizando formaçãode borras e lacas, auxiliando assim, na manutençãoda limpeza das superfícies metálicas (fig. V.a).
-Dispersantes: Mantêm em suspensão, nasmenores dimensões possíveis, os produtos daoxidação e outros contaminantes, contribuindo paralimpeza das superfícies metálicas (fig. V.b).
-Antioxidantes: Eles quebram a seqüência dasreações em cadeia do processo de oxidação,formando produtos estáveis retardando aoxidação do óleo, podendo até funcionar compassivador de metal (fig. V.c).
-Inibidores de Corrosão: Protegem assuperfícies metálicas contra agentes corrosivosprovenientes da oxidação do óleo e dos produtosda queima incompleta do combustível (em motoresde combustão interna), além da umidade (fig. V.d).
Os principais aditivos são:
As lacas eos depósitos decarbonoformam-se como funcionamentoa quente.
As lacas e os depósitos de
carbono ficaminócuos.
As borras, substâncias atamentenocivas, formam-se com o
funcionamento a frio. O óleo sem borras lubrifica melhor.
O oxigênio presente no ar, quando emcontato com o óleo, faz com que o
mesmo perca algumas propriedades.
Evitam a oxidação e mantêminalteradas as propriedades do óleo.
As substâncias ácidas atacam assuperfícies metálicas e as corroem.
As superfícies metálicas ficam intactas.
Fig. V.a: Detergentes
Fig. V.b: Dispersantes
Fig. V.c: Antioxidantes
Fig. V.d: Inibidores de Corrosão
-Antiespumante: Atuam na superfície dasbolhas, de forma que elas se quebrem (fig. V.e).
-Melhoradores do Índice de Viscosidade:São polímeros que com a variação datemperatura alteram sua estrutura molecular,fazendo com que a variação da viscosidade coma temperatura seja reduzida (fig.V.f).
-Agentes de Adesividade: São polímeros,orgânicos, com propriedades acentuadas deadesão e coesão, conferindo ao lubrificantemaior capacidade de aderência a superfíciesmetálicas (fig. V.g).
-Agentes de Oleosidade:Diminuem o coeficientede atrito em condições limites de lubrificação (fig. V.g).
-Antidesgaste e extrema-pressão: Nos casosem que houver a quebra da película lubrificante,eles atuam reagindo com o metal, produzindo umafina camada que evita o contato entre assuperfícies e diminui o atrito (fig. V.h).
-Abaixadores do Ponto de Fluidez: Formauma película protetora na superfície dos cristaisrecém-formados, impedindo seu crescimento e aaglomeração de um cristal com o outro (fig. V.i).
16
O ar mistura-se com o óleo criandoespuma, que permite o contato com
as superfícies metálicas.
As bolhas dissolvem-se.
Fig. V.e: Antiespumante
A viscosidade do óleo é muitosensível às variações de temperatura.
Com a variação da temperatura o óleo mantém sua viscosidade
em valores mais uniformes.
Fig. V.f: Melhoradores do I.V.
As superfícies metálicas estão emcontato “seco” quando inicia-se o
movimento.
Asseguram uma boa lubrificaçãotambém quando inicia-se o
movimento.
Fig. V.g: Agentes de Oleosidade
Não obstante a proteção normal doóleo, o uso contínuo pode provocarabrasões nas superfícies metálicas.
As superfícies metálicas ficam ativascontra as abrasões.
Fig. V.h: Antidesgaste e extrema-pressão
Com a diminuição da temperatura, oóleo escorre com dificuldade.
O óleo mantém constanteo seu escorrimento natural.
Fig. V.i: Abaixadores do Ponto de Fluidez
VI - ÓLEOS SOLÚVEIS
O óleo solúvel é de vital importância para aprodução em vários setores da indústria mecânica.É muito utilizado em máquinas ferramentas como:retíficas, centros de usinagem, mandrilhadeiras,rosqueadeiras, laminação / trefilação de metais, etc.
A função do óleo solúvel:
A função específica do óleo solúvel é a redução docalor produzido entre a ferramenta de corte e apeça que está sendo usinada / conformada atravésda remoção de material e da geração de cavacos.O atrito peça / ferramenta produz temperaturaselevadas, havendo portanto, a necessidade dautilização de um fluido refrigerante.
Devemos utilizar um sistema de filtragem eficiente,uma vez que a cada instante tem-se um aumentogradativo de resíduos (desbaste de peças) nocircuito de refrigeração. Estas partículas diminuem aqualidade do produto acabado, a vida útil daferramenta e do óleo solúvel. O acúmulo de óleosolúvel no reservatório da máquina ferramentaproporciona o crescimento de bactérias e outrostipos de contaminantes, causando um odordesagradável e característico.
O óleo solúvel é um elemento essencial para aqualidade final do produto acabado, além deprolongar a vida útil das ferramentas de corte.
Sistema de filtragem:
17
Fig. VI.a: Torno de usinagem CNC
18
VII - MÉTODO DE APLICAÇÃO
Os métodos de aplicação de óleos lubrificantesestão relacionados abaixo.
a) Almotolia
Aplica-se diretamente o óleo em engrenagensabertas, correntes, cabos de aço e mancaispequenos e com pouca rotação. É um métodosimples, porém, por ser manual, pode não adicionara quantidade necessária ou adicionar lubrificanteem excesso (fig. VIl.a).
b) Copo Conta-Gotas
O óleo contido no reservatório que passa através deuma válvula de agulha, goteja sobre a supertície aser lubrificada, geralmente mancais planos,correntes, engrenagens ou compressores. Aregulagem da válvula permite um suprimento deóleo mais constante e um controle da quantidadede lubrificante adicionada (fig. VIl.b).
c) Copo com Vareta
Este método é aplicado em mancais com cargaleve e baixas rotações e consiste de umreservatório contendo uma haste cuja extremidadetoca no eixo. O eixo é lubrificado pela passagemdo óleo quando a haste vibra pela rotação do eixo.O fornecimento do lubrificante é contínuo eautomático (fig. VIl.c).
Fig. VII.a: Almotolia
Fig. VII.b: Copo Conta-Gotas
Fig. VII.c: Copo com Vareta
d) Lubrificador Mecânico
Este sistema é utilizado principalmente para alubrificação de cilindros de máquinas a vapor ede compressores. O lubrificante é fornecido emquantidade bem controlada e esta quantidadepode ser regulada de acordo com a necessidade(fig. VIl.d).
e) Lubrificador à Névoa
O óleo é arrastado por um fluxo de ar até as partesa serem lubrificadas, que geralmente são cilindros,mancais, correntes, válvulas, etc. (fig. VIl.e).
f) Lubrificador Hidrostático
Este sistema é utilizado na lubrificação de cilindrosde máquinas a vapor, onde a pressão produzidapelo vapor faz com que o óleo seja arrastado pelalinha de vapor, lubrificando as paredes do cilindro(fig. VII.f).
g) Lubrificação Forçada
Neste sistema o óleo é bombeado para as partesa serem lubrificadas. Quando o óleo retorna aoreservatório, a lubrificação é dita por circulação ese o lubrificante não for reutilizado, a lubrificação épor perda (fig. VIl.g).
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Fig. VII.d: Lubrificador Mecânico
Fig. VII.e: Lubrificador à Névoa
Fig. VII.f: Lubrificador Hidrostático
Pontosa lubrificar
Ar Comprimido
Ar comprimidomisturadocom óleo
Lubrificante
Visor de nível
Dreno
Vapor
Bomba de óleo paraengrenagens e mancais
Válvula de segurança
Termômetro
Filtro
Entrada deóleo sujo
Bomba
saída deóleo filtrado
Nível
Reservatório
Filtro de redeSeparador Dreno
Tubo de retorno do óleo
Respiro
Arrefecedor de óleo
Tubo de entrada de óleo
Fig. VII.g: Sistema de Lubrificação Forçada
h) Lubrificação por Salpico
As partes móveis em contato com o lubrificante,quando movimentadas, salpicam o lubrificantenos mancais e engrenagens que estão dentro domesmo sistema. É um sistema econômico eeficiente (fig. VIl.h).
i) Lubrificação por Banho
As peças, normalmente, engrenagens, encontram-se submersas total ou parcialmente no lubrificante(fig. VIl.i).
j) Sistema Centralizado de Lubrificação
Permite a lubrificação de um elevado número depontos com a quantidade certa de lubrificante noperíodo correto, proporciona assim, redução damão-de-obra de lubrificação (fig. VII.j).
20
A seguir estão enumerados os sistemas de aplicaçãode graxa.
a) Manual, por Pincel ou por Espátula
Aplicação direita à mão no local a ser lubrificado,geralmente na montagem de mancais de rolamento.Em alguns casos, pode-se aplicar o lubrificante,utilizando-se um pincel ou espátula (Fig. VII.k).
Fig. VII.h: Lubrificador por Salpico
Fig. VII.i: Lubrificador por Banho
Fig. VII.j: Sistema Centralizado de Lubrificação
Fig. VII.k: Aplicação Manual
21
b) Copos Graxeiros
O copo é enchido com graxa e, ao se girar atampa, a graxa é impelida pelo orifício localizadona parte inferior do copo (fig. VII.I).
c) Pistolas Graxeiras
Elas são utilizadas para forçar a graxa através dospinos graxeiros e esta geração pode ser feitamanualmente, através de ar comprimido ou aindaatravés de bombas elétricas (fig. VlI.m).
d) Sistema Centralizado de Lubrificação àGraxa
Este sistema possibilita lubrificar simultaneamente aum elevado número de pontos, com quantidadenecessária e na frequência correta, reduzindo amão-de-obra de lubrificação. É constituída debombas, manômetros, válvulas, conexões ereservatórios (fig. VlI.n e fig. VlI.o).
Fig. VII.l: Copo Graxeiro
Fig. VII.m: Pistola Graxeira
Fig. VII.n: Sistema Centralizado Manual
Fig. VII.o: Sistema Centralizado Automático
RECOMENDAÇÕES PRÁTICASNA LUBRIFICAÇÃO A ÓLEO
- adicionar o lubrificante correto e na quantidadeadequada;
- verificar o nível de lubrificante periodicamente ecompletá-lo quando necessário;
- deixar os filtros limpos;
- verificar as pressões e as temperaturas dosdispositivos de lubrificação;
RECOMENDAÇÕES PRÁTICASNA LUBRIFICAÇÃO A GRAXA
- montar os rolamentos, ocupando com graxa nãomais do que 2/3 do espaço vazio;
- limpar o pino graxeiro antes da aplicação porpistola e ainda verificar se toda a graxa velha foiretirada;
- deve-se encher o copo graxeiro, periodicamente;
- em sistemas centralizados, deve-se verificar aquantidade de graxa no reservatório e sua pressão,e ainda garantir a desobstrução das linhas dedistribuição.
22
VIII - MÁQUINAS E SEUS COMPONENTES
1 - Mancais
São elementos que funcionam como suportes ouguias das partes móveis das máquinas. De acordocom o tipo de movimento relativo entre a parte móvele o mancal, este será chamado de deslizamento oude rolamento.
- Mancal de Deslizamento (ou fricção)
Mancais onde o deslizamento representa omovimento relativo principal entre a parte móvel,quase sempre um eixo, e o mancal. Estesmancais podem ser subdivididos em: planos, deguia e de escora. Os mancais planos são aquelesque suportam uma força perpendicular ao eixo(fig. VllI.a). Os mancais de guia tem como funçãoevitar o desalinhamento do eixo (fig. VllI.b). Já osmancais de escora ou encosto são aquelesdestinados a absorver cargas axiais (fig. VlIl.c).
- Mancais de Rolamento (ou anti-fricção)
Mancais onde a principal forma de movimentoentre as superfícies é o rolamento. Sãoconstituídos de dois cilindros concêntricos eentre eles existem espaçadores e elementosrolantes. Os elementos rolantes dos mancais derolamento podem ser rolos cônicos, roloscilíndricos ou esferas rolos e estes podem sercônicos ou cilíndricos (fig. VlIl.d).
Fig. VIII.a: Mancais Planos
Fig. VIII.b: Mancais de Guia
Mancais de bucha
Semicircular
Bipartido
Colar de escora
Disco fixo de apoio
Ranhura de distribuição
Superfícierebaixada
Ranhurade retorno Carga
Colar deescora
Disco fixode apoio
Anel deassentoesférico
Rotação
Fig. VIII.c: Mancais de Escora Fig. VIII.d: Mancais de Rolamento
23
2 - Engrenagens
As engrenagens são elementos de máquina quepossibilitam transmitir movimentos e força, ou seja,com elas é possível reduzir ou elevar velocidades,mudar o sentido de rotação e a direção domovimento.
a) Engrenagens Cilíndricas
São empregadas na transmissão de eixosparalelos e cujos dentes são cortadosparalelos ao eixo da engrenagem. São usadasem condições moderadas de carga evelocidade. As engrenagens cilíndricas podemser de dentes retos ou helicoidais. As dedentes retos são de fácil confecção, porém,devido ao engrenamento intermitente, ocorreconcentração da carga em cada dente,elevando o ruído (fig. VlIl.e). Já as de denteshelicoidais trabalham de modo mais suaveque as dentes retos e podem ser utilizadascom velocidades e ou cargas mais elevadas.As helicoidais podem ser helicoidal simples oubi-helicoidal. A primeira resulta em umempuxo axial, sendo necessário um mancalde escora e com as bi-helicoidal estesmancais são eliminados (fig. VIII.f).
Fig. VIII.e: Engrenagens Cilíndricas de dentes retos
Fig. VIII.f: Engrenagens Cilíndricas de dentes helicoidais
24
b) Engrenagens Cônicas
São empregadas na transmissão entre eixos nãoparalelos. As cônicas podem ser de dentes retos,helicoidais ou hipóides. As de dentes retos sãode fácil confecção, contudo suportam pequenascargas (fig. VllI.g). As de dentes helicoidaissuportam cargas e rotações mais elevadas e sãomenos ruidosas (fig. VIll.h). As engrenagenshipóides são empregadas na transmissão demovimento de eixos reversos; com grandesvariações de velocidade e grandes capacidadesde carga. São utilizadas nos diferenciais dosautomóveis (fig. VIII.i).
c) Engrenagens Sem-Fim Coroa
Engrenagens onde o contato entre os dentes sãomuito desfavoráveis do ponto de vista dalubrificação, pois no ponto de contrato ocorre purodeslizamento (fig. VlIl.j).
3 - Cilindros
Os cilindros são compostos por três partes: pistão,anéis e camisa (fig. VIII.k). As camisas sãoelementos cilíndricos ocos em cujo interior deslizamos pistões. Os anéis são elementos colocados emranhuras nos pistões (entre o pistão e a parede docilindro), controlando a quantidade de óleo etransferindo o calor do pistão para as paredes.
Em sistemas hidráulicos, os cilindros transformamem movimento a pressão exercida por um fluido;em máquinas a vapor, transmitem energia pelaexplosão do vapor; em compressores comprimemum fluido e em motores transmitem energia,resultante da combustão da mistura ar-combustível.
Fig. VIII.g: Engrenagem Cônica de dentes retos
Fig. VIII.i: Engrenagens Hipóides
Fig. VIII.k: Cilindro e seus componentes
Fig. VIII.h: Engrenagem Cônica de dentes helicoidais
Fig. VIII.j: Engrenagens sem-fim coroa
4 - Sistemas Hidráulicos
Os sistemas hidráulicos transmitem e transferemforça e energia com a mínima exigência de espaço epequena restrição na direção. E se dividem emhidrostáticos e hidrodinâmicos.
Os sistemas hidrostáticos transmitem força e energiaatravés de pressão. Já os sistemas hidrodinâmicosutilizam o impacto de um líquido em movimento paraacionar suas partes móveis. Um lubrificante para serusado em sistemas hidráulicos deve apresentarviscosidade adequada, alto índice de viscosidade,excelente resistência à oxidação, propriedadesanticorrosivas, elevada demulsibilidade e resistênciaà formação de espuma (fig. VIII.I).
5 - Bombas
As bombas são elementos de máquinas que têmo objetivo de efetuar o deslocamento de umlíquido. Os exemplos mais comuns de bombassão as de Engrenagem, de Palhetas e de PistõesRadiais (figs. VIll.m).
6 - Compressores
Os compressores são máquinas que aumentam apressão na qual o ar ou outro gás está sujeito.Quando a compressão é realizada por meio deredução de volume, o compressor é conhecidocomo volumétrico; já, quando a compressão érealizada por meio de um aumento de velocidade doar (ou gás), o compressor é conhecido comodinâmico ou turbocompressor.
Os compressores volumétricos podem seralternativos (de pistão) ou rotativos, e estes podemser de lóbulos, palhetas ou parafusos.
A lubrificação dos mancais dos compressoresvolumétricos alternativos deve ser feita com umagrande quantidade de óleo, enquanto os cilindros eas válvulas devem receber uma quantidade mínimanecessária, pois um excesso levará a formação dedepósitos (fig. VlIl.n). Os compressores rotativos depalhetas possuem muitas partes móveis sujeitas adesgastes, sendo, então de grande importância asua necessidade de lubrificação (fig. VIll.o). Noscompressores rotativos de parafusos, o lubrificantereduzirá o atrito e refrigerará as engrenagens desincronização. Os compressores rotativos de lóbulose os turbocompressores não necessitam delubrificação interna (fig. VIll.p).
25
Fig. VIII.l: Sistema hidráulico
Fig. VIII.m: Bombas
Fig. VIII.n: Compressor Alternativo
Fig. VIII.o: Compressor de Palhetas
Fig. VIII.p: Compressores sem lubrificação interna
Entrada1. Reservatório
2. Motor elétrico
3. Bomba
4. Válvula(de segurança)
5. Válvula direcional
6. Válvula de controle de vazão
7. Válvula de retenção -
Ângulo reto
8. Cilindro
Lista de Componentes
Saída
Dreno
1
3
2
4
5
6
8
Bomba de Engrenagem Bomba de Palhetas Bomba de Pistões Radiais
Cabeçote
Válvulas
Cilindro
Êmbolocom anéis
Cárter
Biela
Eixo
Óleo
Injeçãode óleo Cilindro
Janela desucção
Janela deDescarga
Compressores de Lóbulos
Entrada do ar
Entrada do ar
Turbocompressores
Palhetasde admissão
Palhetas guiasdo estator
Palhetas do rotor
Saída do ar
26
7 - Motores de Combustão Interna
São elementos de máquinas que utilizamdiretamente a energia produzida pela queima docombustível para realização do trabalho. Os motorespodem ser alternativos ou rotativos. Os alternativosquanto ao ciclo mecânico classificam-se como 4tempos ou 2 tempos. Podendo ainda usar comocombustível gasolina, álcool, gás combustível ouóleo diesel.
Motores 4 tempos a álcool / gasolina ou GNV
Os motores de 4 tempos a álcool/gasolina ou GNVapresentam o curso de admissão, compressão,explosão e descarga. No primeiro curso, a misturaar/combustível é admitida na câmara de combustãoe no segundo curso, a mistura é comprimida e nofinal da compressão é inflamada por uma faíscaelétrica. No terceiro curso, o calor da combustão fazcom que os gases se expandam, fazendo com queo pistão seja pressionado para baixo, produzindotrabalho e no último curso, gases de combustão sãoexpelidos da câmara de combustão (fig. VIII.q).
Motores 4 tempos a diesel
Os motores de 4 tempos a diesel compreendem oscursos de Admissão, Compressão, de Explosão ede Descarga. Os cursos são semelhantes aos dosmotores a gasolina, álcool e GNV, diferenciandodestes pelo fato de que somente o ar é admitido nacâmara de combustão no 1 º curso e o diesel só éinjetado no 2º curso (fig. VIll.r).
Fig. VIII.q: Motores 4 tempos a álcool/gasolina ou GNV
A- ADMISSÃO
Fig. VIII.r: Motores 4 tempos a diesel
Válvula de admissão aberta
B- COMPRESSÃO C- EXPANSÃO D- ESCAPAMENTO
Ambas as válvulas fechadas
Injeção decombustível
Válvula de escape aberta
Curso deaspiração
Curso decompressão
Curso de força
Curso deescape
Motores 2 tempos a álcool / gasolina
Nos motores de 2 tempos a gasolina ou álcool, aadmissão e a compressão se realizamsimultaneamente, durante o curso de subida,enquanto, os ciclos de explosão e de descarga,se realizam simultaneamente no curso dedescida do pistão (fig. VIll.s).
Motores 2 tempos a diesel
Os motores de 2 tempos a diesel são análogos aosmotores de dois tempos a gasolina ou álcool, ondetodo o ciclo se completa em dois cursos do pistão.No curso de compressão, o ar entra para encher acâmara de combustão e expele os gases decombustão, para em seguida iniciar a compressãono final desse ciclo, o diesel começa a ser injetado ea mistura se inflama. No curso de força, cessa ainjeção de diesel; a combustão, e explosão dosgases forçam o pistão para baixo, produzindotrabalho, para em seguida, expelir os gases decombustão e reiniciar o ciclo (fig. VIII.t).
A tendência são os motores exigirem cada vez maisdos lubrificantes. Além de reduzir o atrito, cabe aolubrificante a função de vedar, resfriar, limpar eproteger as superfícies conta corrosão.
Fig. VIII.s: Motores 2 tempos a álcool / gasolina
Câmara decombustão
Curso deaspiração
Fig. VIII.t: Motores 2 tempos a diesel
Injetor decombustível
Injeção decombustível
Injetor decombustível
Injeção decombustível
Curso de compressão
Canal detransrência
DescargaAdmissão
Biela
Cárter a) b)
Curso de força Curso de compressão Curso de força
Janela deescape
Janela delavagem
válvulasde
escape
Janelade
lavagem
a) b)
27
21,9 a 26,1-60
Viscosidade (cSt) a 100ºCGrau SAEViscosidade (cP) na
temperatura ºC máxima
> 3,86.600 a -305W
> 3,86.200 a -350W
> 4,17.000 a -2510W
> 5,67.000 a -2015W
> 5,69.500 a -1520W
> 9,313.000 a -1025W
5,6 a 9,3-20
9,3 a 12,5-30
12,5 a 16,3-40
16,3 a 21,9-50
IX - CLASSIFICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES
1 - Óleos Lubrificantes Automotivos
Classificação SAE
A Society of Automotive Engineers (SAE) classifica os óleos automotivos baseada exclusivamente naviscosidade para óleos de motores, sendo esta determinada em 4 ensaios diferentes e em temperaturasdiferentes, além disto, a (SAE) classifica os óleos para engrenagens com base na viscosidade ecaracterísticas de estabilidade ao cisalhamento.
Classificação SAE para Óleos de Motores:
Classificação SAE para Óleos de Caixas de Transmissão e Diferenciais:
Grau deViscosidade
SAE
70W
75W
80W
85
85W
-555
-40
-26
-
-12
90
140
250
-
-
-
4,1
4,1
-
Mín. Máx.
-
7
11
11
-
< 13,5
-
13,5
24
41
< 24
< 41
-
Temperatura máx. para a viscosidade de
150.000 cP (ºC)1,2
Viscosidade a 100º C (cSt)3
28
110
190
-
-
18,5
32,5
< 24
< 41
80 - 7 < 11
Tabela IX.a
Tabela IX.b
ServiçoCondiçãoCategoria
Para todos os motores de automóveis atualmente em uso.Introduzido em 10 de julho de 2001. Os lubrificantes SL foramprojetados para oferecer melhor controle de sedimentos a altastemperaturas, bem como um menor consumo de óleo. Algunslubrificantes também podem às últimas especificações da ILSACe/ou serem qualificados como conservadores de energia.
Atual
Atual
SL
SM
Para motores 2001 e mais antigos.AtualSJ
Para motores 1996 e mais antigos. Válido quando precedidospela categoria atual C.
ObsoletoSH
Para motores 1993 e mais antigos.ObsoletoSG
Para motores 1988 e mais antigos.ObsoletoSF
Para motores 1979 e mais antigos.ObsoletoSE
Para motores 1971 e mais antigos.ObsoletoSD
Para motores 1967 e mais antigos.ObsoletoSC
Para motores antigos. Use somente quando recomendadoespecificamente pelo fabricante.
ObsoletoSB
Para motores antigos. Sem requisito de desempenho. Usesomente quando recomendado especificamente pelo fabricante.
ObsoletoSA
Lubrificantes Monoviscosos eMultiviscosos
Alguns óleos automotivos possuem um únicograu SAE e são chamados de monoviscosos(monograu). Já outros possuem mais de um grauSAE. Esses óleos possuem uma aditivaçãoespecial para aumentar o índice de viscosidadee são denominados multiviscosos (multigrau).A vantagem do multiviscoso é que ele afinamenos quando a temperatura aumenta eengrossa menos com a queda da temperatura.
Classificação API
Já o American Petroleum Institute (API) e o AmericanSociety for Testing and Materials (ASTM)estabelecem o sistema API de classificação,baseado em características de desempenho e notipo de serviço a que se destinam. Este é um sistemadinâmico, que permite acrescentar novas categorias.A API classifica os óleos de motores a álcool, gasolinaou GNV separadamente dos óleos para motores adiesel e distintamente das transmissões automotivas.
Classificação API para Óleos de Motores a Álcool, Gasolina ou GNV
Para todos motores em uso atual, introduzida em Outubro de2010, a categoria SN foi desenvolvida para atender aos padrõesde emissões vigentes, maior proteção contra depósitos nospistões e formação de borras em altas temperaturas de operação.A proteção aos motores que operam com etanol é o principalponto focado por esta especificação.
AtualSN
29
Ano de Fabricação do Motor
Desempenho
Classificação “S” para Motores Gasolina / AEHC / GNV
SASB
SCSD
SESF
SGSH
SJSL
SMSN
<1930 1930 1964 1968 1972 1980 1988 1992 1996 2001 2004 2010
Serviço API
Para todos os motores em uso atual, introduzida em 30 deNovembro de 2004, os óleos de classificação API SM, foramconcebidos para promoverem mais resistência contra oxidação,contra formação de depósitos, melhor proteção antidesgaste emelhor performance em baixas temperaturas.
Tabela IX.c
Condição
Atual
Serviço
Introduzido em 5 de setembro de 2002. Para motores de quatro tempos ealta rotação projetados para atender aos padrões 2004 de emissão de gasespoluentes, implementados em 2002. Os lubrificantes CI-4 foram formuladospara manter a durabilidade dos motores equipados com dispositivos derecirculação de gases de escape (EGR) e são destinados ao uso comcombustíveis diesel com teor de enxofre de até 0,5% em peso. Pode serutilizado em lugar de lubrificantes CD, CE, CF-4, CG-4 e CH-4.
Categoria
CI-4
Atual
Introduzido em 1998. Para motores de quatro tempos e alta rotação,projetados para atender aos padrões de emissão de gases poluentes de1998. Os lubrificantes CH-4 foram formulados especificamente para usocom combustíveis diesel com teor de enxofre de até 0,5% em peso.Pode ser utilizado em lugar de lubrificantes CD, CE, CF-4 e CG-4.a
CH-4
Atual
Introduzido em 1995. Para motores pesados de quatro tempos e altarotação que utilizem combustíveis diesel com teor de enxofre de menosde 0,5% em peso. Os lubrificantes CG-4 são exigidos para motores queatendam aos padrões de emissão de 1994. Pode ser utilizado em lugarde lubrificantes CD, CE e CF-4.
CG-4
AtualIntroduzido em 1990. Para motores de quatro tempos e alta rotaçãonormalmente aspirados e turbocarregados. Pode ser utilizado em lugarde lubrificantes CD e CE.
CF-4
Atual Introduzido em 1994. Para motores de dois tempos destinados a serviçospesados. Pode ser utilizado em lugar de lubrificantes CD-II.CF-2
Atual
Introduzido em 1994. Para motores de veículos 4x4 (off-road) cominjeção indireta e outros motores diesel, incluindo aqueles que utilizemcombustíveis diesel com mais de 0,5% de enxofre. Pode ser utilizadoem lugar de lubrificantes CD.
CF
ObsoletoIntroduzido em 1987. Para motores de quatro tempos e alta rotaçãonormalmente aspirados e turbocarregados. Pode ser utilizado em lugarde lubrificantes CC e CD.
CE
Obsoleto Introduzido em 1987. Para motores de dois tempos.CD-II
Obsoleto Introduzido em 1995. Para determinados motores normalmenteaspirados e turbocarregados.CD
Obsoleto Para motores introduzidos em 1961.CC
Obsoleto Para motores de serviço moderado de 1949 a 1960.CBObsoleto Para motores de serviço leve (anos 40 e 50).CA
Classificação API para Óleos de Motores a Diesel
Atual
Introdução em 2007, para motores diesel de quatro tempos e altarotação, designados para atender os padrões de emissões a partir de2007. Estes lubrificantes são compatíveis com os sistemas detratamento de emissões, que necessitam de produtos com baixos teoresde enxofre, fósforo e cinzas. Também foram projetados para aumentar aresistência à oxidação e a capacidade de lidar com a fuligem.
CJ-4
30
Ano de Fabricação do Motor
Desempenho
Classificação “C” para Motores Diesel
CACB
CC
CDCDII
CECF CF-2
CF-4CG-4
CH-4
1940 1949 1955 1961 1983 1990 1994 1994 1995 1999
CI-4
2002
CJ-4
2007
Serviço APITabela IX.d
C - Para motores pesados a diesel (caminhões e ônibus)
Baseado na norma MB 228.3/API CH-4E5
A - Para motores a gasolina (também adotados em veículos a álcool e a GNV)
Especialmente desenvolvido para gerar baixo consumo de combustível, possuindo baixa viscosidade.A1
Viscosidade convencionalA2
Como o A2, porém com melhor desempenho relativo a volatilidade e resistência a oxidação.A3
Reservado para uso futuro em óleos para motores com injeção direta.A4Possui modificador de atrito. Atende motores projetados para utilizar lubrificantes de baixaviscosidade. Não é indicado para qualquer motor.
A5
B - Para motores a diesel - carros leves (não comercializados no Brasil)
Especialmente desenvolvido para gerar baixo consumo de combustível, possuindo baixa viscosidade.B1
Viscosidade convencionalB2
Como o B2, porém com melhor desempenho relativo a desgaste e formação de borras.B3
Para motores com injeção direta.B4Possui modificador de atrito. Atende motores projetados para utilizar lubrificantes de baixaviscosidade. Não é indicado para qualquer motor.B5
Baseado na norma MB 227E1
Baseado na norma MB 228.1E2
Baseado na norma MB 228.3E3
Baseado na norma MB 228.5E4
DescriçãoGrau
Classificação API de Lubrificantes para Transmissões Automotivas:
Classificação ACEA
A ACEA (Association des Constructeurs Européens de L’Automobile) estabelece o sistema ACEA declassificação, baseado também em características de desempenho e no tipo de serviço a que sedestinam os veículos, no mercado europeu.A ACEA classifica os óleos de motores a gasolina e diesel, seguindo a mesma linha de avaliação dedesempenho do API, utilizando na sua avaliação motores de tecnologia européia (exemplo: DM364A-Mercedes Benz), classificando os lubrificantes da seguinte forma:
31
Lubrificantes para engrenagens de transmissões que operam com baixas pressões evelocidades, onde um óleo mineral puro apresenta bons resultados. Inibidores de oxidação,anti-espumantes e abaixadores do ponto de mínima fluidez podem ser utilizados. Agentesde extrema pressão e modificadores de atrito não devem constar na formulação.
GL-1
Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições moderadas de cargas,temperaturas e velocidades. Neste caso, um API GL-1 não tem desempenho satisfatório.GL-2
Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições moderadas de carga evelocidade.GL-3
Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições severas, como algumas hipóidesde veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria têm que alcançar a performancedescrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CRC. Reference Gear Oil RGO-105.
GL-4
Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições severas, como algumas hipóidesde veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria têm que alcançar a performancedescrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CR. Reference Gear Oil RGO-110.
GL-5
Tabela IX.e
Tabela IX.f
Tabela IX.f
Tabela IX.f
32
2 - Óleos Lubrificantes Industriais
Classificação ISO
O International Standards Organizations (ISO) estabeleceu os graus do sistema ISO, segundo a viscosidadecinemática do lubrificante industrial, na temperatura de 40º C. Este grau indica que a viscosidade do óleoindustrial está entre o valor de mais ou menos 10% do seu grau ISO.
Classificação ISO para Óleos Industriais
Todas as viscosidades a 40ºC. Usar os "ASTM D 341 Charts" para determinar uma viscosidade em outra temperatura.
Grau ISOPonto médio de viscosidade, Cst
Viscosidade Cinemática,cSt
Mín. Máx.
Equivalência Aproximada em
SSU
ISO vg 2
ISO vg 3
ISO vg 5
ISO vg 7
ISO vg 10
ISO vg 15
ISO vg 22
ISO vg 32
ISO vg 46
ISO vg 68
ISO vg 100
ISO vg 150
ISO vg 220
ISO vg 320
ISO vg 460
ISO vg 680
ISO vg 1.000
ISO vg 1.500
2,2
3,3
4,6
6,8
10
15
22
32
46
68
100
150
220
320
460
680
1.000
1.500
1,98
2,88
4,14
6,12
9,00
13,5
19,8
28,8
41,4
61,2
90,0
135
198
288
414
612
900
1.350
2,42
3,52
5,06
7,48
11,0
16,5
24,2
35,2
50,6
74,8
110
165
242
352
506
748
1.100
1.650
32
36
42
50
60
77
105
150
215
315
465
700
1.000
1.500
2.150
3.150
4.650
7.000
Tabela IX.g
33
ViscosidadeGrau AGMA(sem EP)
Classificação AGMA
Classificação AGMA para Lubrificantes de Engrenagens Fechadas
A American Gear Manufactures Association (AGMA) classifica apenas os óleos para engrenagens fechadas e abertas.
Grau AGMA(com) EP)
SSU a 100ºF cSt a 37,8ºC
1
2
3
4
5
6
7 Compound
8 Compound
8A Compound
193/135
248/347
417/510
626/765
918/1.122
1.335/1.632
1.919/2.346
2.837/3.467
4.171/5.098
71,4/50,6
61,2/74,8
90/110
135/165
198/242
288/352
414/506
612/748
900/1.100
2 EP
3 EP
4 EP
5 EP
6 EP
7 EP
8 EP
-
-
ViscosidadeGrau AGMA(sem EP)
Grau AGMA(com) EP)
SSU a 100ºF
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14R
15R
626/765
918/1.122
1.335/1.632
1.119/2.346
2.837/3.467
6.260/7.650
13.350/16.320
19.190/23.460
28.370/34.670
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
850/1.000
2.000/4.000
4.000/8.000
4 EP
5 EP
6 EP
7 EP
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Tabela IX.h - OBS: Os óleos Compound têm de 3% a 10% de gordura natural ou sintética.
Classificação AGMA para Lubrificantes de Engrenagens Abertas
SSU a 210ºF
11 EP
Tabela IX.i
X - CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS DEARREFECIMENTO E FREIO
Fluido de Arrefecimento
Oferece proteção contra corrosão durantelongos períodos em alumínio, cobre, ferrofundido, aço, bronze e metal de solda. Reduz oponto de congelamento e aumenta atemperatura de ebulição além de proteger ascamisas (cilindros) contra a cavitação. Lubrificao eixo da bomba d'água e reduz a formação deincrustações (depósitos abrasivos sólidos) nasgalerias de água e mangueiras. Pode serutilizado em qualquer tipo de veículo automotivodesde que recomendado pelo fabricante. Arecomendação do fabricante é utilizar o produtoem uma proporção de 50% de produtoconcentrado e 50% de água desmineralizada(isenta de sais minerais).
Fluido de arrefecimento (inorgânicos)
Os fluidos de arrefecimento inorgânicos devematender à norma NBR 13705. Protegem contra acorrosão formando uma película protetiva naspeças do sistema de arrefecimento durante umperíodo determinado. Possuem em suaformulação monoetilenoglicol e aditivosanticorrosivos de origem inorgânica tais comoborato, silicato, etc.
Fluido de arrefecimento (orgânicos)
Os fluidos de arrefecimento orgânicos devematender à norma NBR 15297. Protegem contra acorrosão formando uma solução protetiva queatua puntualmente nas áreas de possívelcorrosão. Sua durabilidade é maior e necessitamenor taxa de reposição. É um produtoecologicamente correto, pois seus aditivos sãode origem orgânica. Possuem em sua formulaçãomonoetilenoglicol e aditivos anticorrosivos deorigem orgânica tais como ácidos carboxílicos,etc.
Fluido de Freio
Responsável por transmitir a pressão que fazacionar as lonas e pastilhas contra os tambores ediscos.
O sistema de freio trabalha em altas temperaturas,sendo assim o fluido deve suportar estasvariações.
Como o fluido é higroscópico, vai absorvendo aospoucos a umidade do ar e baixando o ponto deebulição (fervura).
Se o fluido de freio entrar em ebulição, perderágrande parte de sua capacidade de transmissãode força tornando os freios parcial ou totalmenteinoperantes.
O fluido tem outras funções, como lubrificar eproteger da corrosão componentes metálicos(molas e êmbolos), de borracha (vedações etubos flexíveis).
Depois da embalagem aberta, o fluido não poderáser estocado, pois perde as suas propriedadesoriginais comprometendo o funcionamento dosistema de frenagem.
O Ministério dos Transportes dos Estados Unidos(Department of Transportation- DOT) estabeleceuas especificações para fluidos de freios. Os trêsprincipais tipos disponíveis atualmente são:DOT3, DOT4 e DOT5.
PE SECO (ºC)
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PE ÚMIDO (ºC)
DOT 3
DOT 4
DOT 5
205
230
260
140
155
180
Tabela X.a
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XI - ARMAZENAGEM, TRANSPORTE E MANUSEIO
Os principais agentes contaminantes são impurezas,produtos químicos e água. A contaminação por águaocasiona diversos inconvenientes, entre elespodemos citar a modificação do poder dielétrico emóleos para transformadores e a preciptação dealguns aditivos. Impurezas sólidas tais como poeira,areia e fiapos de panos podem causar entupimentode canalizações e desgaste pela presença demateriais abrasivos.
ARMAZENAGEM
Os lubrificantes devem ser armazenados em recintosfechados, longe de fontes de contaminação eprocessos térmicos extremos. O piso do depósitodeve ser firme e não pode absorver derramamentos.Recomenda-se o uso de pallets, racks ou ripas demadeiras no armazenamento de óleos (fig. XI.a).Quando os lubrificantes forem armazenados emlocais abertos, os tambores devem ser cobertos commateriais impermeáveis. Se forem armazenados emposição horizontal, os tambores deverão serdeitados sobre ripas, evitando o contato dosmesmos com o solo e devem estar ainda paralelosao solo para diminuir a entrada de umidade e a perdado lubrificante (fig. XI.b). Se forem armazenados naposição vertical, os tambores deverão permanecerinclinados, evitando o acúmulo de água e outrasimpurezas (fig. XI.c).
Fig. XI.a: Armazenamento em Pallets
Pallet padrão para uso geralConstrução: 63 parafusos nº 14 x 11/4‘‘
3 pernas de 11/2‘‘ x 4‘‘ x 1,22 m14 tábuas de 1‘‘ x 6‘‘ x 1,22 m
Fig. XI.b: Armazenamento em Tambores
Fig. XI.c: Armazenamento na Vertical
Estocagem detambores usandopallets padronizados
Bujões
Correto Errado
Taco de madeira
Água que não
atinge os bujões
Bujão cobertode água
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TRANSPORTE E MANUSEIO
No transporte e manuseio de tambores deve-seprocurar não danificar as embalagens doslubrificantes. Para isto recomenda-se que nãosofram quedas, não sejam colocados em contatodireto com o chão, não sejam rolados em terrenosirregulares e que sejam armazenados de maneiracorreta.
Os tambores devem ser transportados porempilhadeiras em posição horizontal (fig. XI.d.). Se otransporte for feito manualmente, deve-se utilizarcarrinhos. Se isto não for possível rolar o tamborcuidadosamente, evitando amassamentos (fig. XI.e.).
Para se colocar o tambor em pé são necessáriosdois homens do mesmo lado e para tombar umtambor deve¬se utilizar um pneu para amortecersua queda (fig. XI.f.).
Os óleos podem ser retirados dos tambores porbombeamento ou através de uma torneiraguilhotina (fig. XI.g.).
As graxas também podem ser retiradas porbombeamento ou ainda manualmente por espátulaque deverá estar limpa. Os tambores deverão serfechados sempre que a graxa não estiver sendoretirada. Não se deve utilizar estopas e fiapos nalimpeza de reservatórios e estes, bem como outrosequipamentos utilizados na lubrificação, deverãoestar limpos antes de entrar em contato com olubrificante. A lubrificação deve ser feitapreferencialmente com o equipamento desligado.Os lubrificantes derramados devem ser removidosimediatamente. Deve-se evitar o contato delubrificantes com oxigênio sob pressão. Não éaconselhável inalar ou entrar em contato físico como lubrificante prolongadamente.
Fig. XI.d: Transporte utilizando empilhadeira
Fig. XI.e: Transporte manual
Fig. XI.f: Levantamento manual Fig. XI.g: Torneiras Guilhotinas
XII - MEIO AMBIENTE
Meio Ambiente
De acordo com a Legislação Ambiental vigente,todos os usuários de lubrificantes que gerem óleosusados ou contaminados, deverão armazená-los emantê-los acessíveis a coleta, em recipientespróprios e resistentes a vazamentos. Estes óleosdeverão ser coletados por empresas autorizadaspela ANP, com fim específico de rerrefino.(Resolução Nº 009 do CONAMA de 31/08/1993Portaria ANP Nº 125 de 30/07/1999)
Para solicitar a coleta de óleoentre em contato com:
Proluminas: 0800 35 26 25Lwart: 0800 70 100 88
ou, para uma lista de todas as empresasautorizadas, consulte: www.anp.gov.br.
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ANOTAÇÕES DE AULA
