Apostila de lubrificação Petrobras

Prévia do material em texto

SENAI CIMATEC
Salvador
2012
LUBRIFICAÇÃO
INDUSTRIAL
SENAI CIMATEC
Salvador
2012
LUBRIFICAÇÃO
INDUSTRIAL
Área Tecnológica de Manutenção Industrial
SENAI CIMATEC
Av. Orlando Gomes, 1845 - Piatã
Salvador – Bahia – Brasil
CEP 41650-010
Tel.: (71) 3462-9500
Fax. (71) 3462-9599
http://www.cimatec.fieb.org.br
SUMÁRIO
1. HISTORIA DA LUBRIFICAÇÃO............................................................................7
2. O PAPEL DA LUBRIFICAÇÃO NA CONFIABILIDADE DA MÁQUINA............10
3. FUNDAMENTOS DA LUBRIFICAÇÃO..............................................................13
4. BASES LUBRIFICANTES...................................................................................32
5. GRAXAS..............................................................................................................42
6. ENSAIOS FÍSICO-QUÍMICOS REALIZADOS NOS LUBRIFICANTES.............49
7. ADITIVOS EM LUBRIFICANTES........................................................................83
8. DRENAGEM E ABASTECIMENTO....................................................................90
9. CONTROLE DA CONTAMINAÇÃO....................................................................92
10. ANÁLISES REALIZADAS NOS ÓLEOS LUBRIFICANTES..............................93
11. LUBRIFICAÇÃO CONVENCIONAL...................................................................97
LUBRIFICAÇÃO COM ÓLEO OU GRAXA:............................................................................................97
MANCAIS DE DESLIZAMENTO:............................................................................................................98
MANCAIS DE ROLAMENTOS:.............................................................................................................104
MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO...........................................................................................................108
12. DISPOSITIVOS DE LUBRIFICAÇÃO A ÓLEO................................................109
13. DISPOSITIVOS DE LUBRIFICAÇÃO A GRAXA..............................................112
14. LUBRIFICAÇÃO POR NÉVOA.........................................................................119
15. ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DE ÓLEOS EM SERVIÇO;...........................136
REFERÊNCIAS.........................................................................................................150
APRESENTAÇÃO
Com o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contínua do padrão de qualidade
e produtividade da indústria, o SENAI BA desenvolve programas de educação
profissional e superior, além de prestar serviços técnicos e tecnológicos. Essas
atividades, com conteúdos tecnológicos, são direcionadas para indústrias nos
diversos segmentos, através de programas de educação profissional, consultorias e
informação tecnológica, para profissionais da área industrial ou para pessoas que
desejam profissionalizar-se visando inserir-se no mercado de trabalho.
Este material didático foi preparado para funcionar como instrumento de consulta.
Possui informações que são aplicáveis de forma prática no dia-a-dia do profissional,
e apresenta uma linguagem simples e de fácil assimilação. É um meio que
possibilita, de forma eficiente, o aperfeiçoamento do aluno através do estudo do
conteúdo apresentado no módulo. 
Mais especificamente, este módulo visa desenvolver nos participantes
conhecimentos técnicos sobre Lubrificação e as suas diversas aplicações através do
uso de material didático, tais como: apostila, data-show, quadro e exercícios. Ma
considera-se como mais importante a participação de todos nas discussões dos
assuntos abordados e nas experiências do grupo no campo.
1. HISTORIA DA LUBRIFICAÇÃO
A importância do atrito e a resistência do movimento têm sido muito reconhecidas
através da nossa civilização.
Contamos aqui, de onde surgiu a necessidade e a importância da lubrificação.
·... Tudo começou no Antigo Egito, com a necessidade de “transportar” colossos e
blocos para a construção de Esfinges e Pirâmides. Como a lubrificação era
desconhecida, os escravos egípcios usavam galhos de árvores para arrastar e puxar
os trenós com aproximadamente 60 toneladas de blocos.
A função dos galhos de árvore (roletes) era reduzir o atrito de deslizamento entre o
trenó e o solo, transformando-os em atrito de rolamento.
Em 2600 a.C foi encontrado o 1º vestígio de lubrificação nas rodas do trenó que
pertenceu a Ra-Em-Ka (Rei do Egito), comprovado por análise que o lubrificante era
sebo de boi ou de carneiro.
Após esta descoberta, concluiu-se que no Antigo Egito utilizou-se este sebo como
lubrificante em baixo dos trenós, para facilitar o deslizamento.
Séc. VIII
No final deste século, na Noruega, ano de 780, os Vikings guerreiros e aventureiros
marítimos eram experts na construção de barcos. Construíram os primeiros e
aperfeiçoados Drakkars – compridos barcos à vela. Foi usado por um bom tempo o
óleo de baleia para lubrificar o suporte de articulação das velas e o eixo do leme.
Séc. XV 
No início das grandes navegações comerciais, o óleo de baleia também foi usado
para lubrificar os moitões e timões dos navios.
7
O Petróleo, mineral existente a cerca de 300 milhões de anos, proporcionou na
Antiguidade fins medicinais e posteriormente passou a ser empregado na
Lubrificação. Era conhecido como “óleo de pedra, óleo mineral e óleo de nafta”.
Figura 1 – Máquinas usadas no Séc. XVIII.
8
Séc. XVIII
O fenômeno da Revolução Industrial provocou a mecanização da indústria e dos
transportes. Com o crescimento das máquinas têxteis foi utilizado lubrificante para
o bom funcionamento das máquinas.
Séc. XIX
Neste século, na Pensilvânia (EUA) ocorreram 3 fatos marcantes:
(1º) Em 1859, um ex-maquinista de trem americano, Edwin Drake, perfurou o 1º
poço de petróleo com 21metros de profundidade. Com isso eram extraídos
aproximadamente 3.200 litros de Petróleo por dia.
(2º) Surgiu a necessidade de lubrificar os mancais dos trens, a cada 160 km
rodados.
(3º) Com as inovações das máquinas, a lubrificação passou de esporádica à
necessária.
Após 5 anos da descoberta de Edwin Drake, 543 companhias dedicaram-se à
extração do petróleo.
Séc. XX
Nesta época, com a 2º Guerra Mundial, e a necessidade de máquinas mais
potentes e canhões, o lubrificante foi usado em quantidades espantosas.
Com a revolução foram surgindo diversos equipamentos que necessitavam de uma
lubrificação diferente da outra.
No Brasil, o petróleo foi descoberto por Oscar Cordeiro, em 27 de janeiro de 1939,
na localidade de lobato, perto de Salvador, Bahia.
Assim como os equipamentos, novos lubrificantes surgem com o objetivo de reduzir
ao máximo o atrito e prolongar a vida útil dos equipamentos.
Assim como as máquinas, os lubrificantes sofreram alterações tecnológicas para
atender as necessidades extremas em processos industriais.
Além dos problemas técnicos atualmente é atribuída grande importância às
questões ambientais, por isso existe a re-refinação do lubrificante usado, e o
9
“óleo verde” que é vegetal biodegradável e uma opção aos usuários para que
evitem mais agressões ao meio ambiente. 
Atualmente a lubrificação é fator decisivo no poder de competitividade, sendo uma
fonte de ganhos, proporcionando melhorias no desempenho dos equipamentos e
principalmente na redução nos custos de manutenção.
2. O PAPEL DA LUBRIFICAÇÃO NA CONFIABILIDADE DA MÁQUINA
O sistema dinâmico linear e rotativo sempre transforma uma parte significativa da
energia aplicada em trabalho e outra, em menor proporção, em calor, essa
quantidade de calor é gerada pelo contato de superfície em movimento, onde ocorre
uma resistência ao movimento, as quais denominaram força de atrito, aliado à
qualidade da manutenção, torna-se responsável porgrandes prejuízos no processo
de fabricação industrial. A necessidade de melhorar o desempenho das máquinas e
equipamentos nos processos de fabricação dentro das exigências do mercado
industrial tornou-se necessário o investimento de uma quantia significativa em
pesquisas para o desenvolvimento de recursos que minimizassem essas perdas.
Um desses recursos é o lubrificante.
Com o advento da globalização da economia, a busca da qualidade total em
serviços, produtos e gerenciamento ambiental passaram a ser a meta de todas as
empresas. A disponibilidade de máquinas, aumento da competitividade, aumento do
lucro, satisfação dos clientes, produtos com defeito zero têm tudo a ver com um
programa de lubrificação bem planejado e executado.
Se não houver um bom programa de lubrificação, os prejuízos serão inevitáveis, pois
as máquinas com defeitos ou avariadas causarão:
 Diminuição ou interrupção da produção;
 Atrasos na entrega;
 Perdas financeiras;
10
 Aumento dos custos;
 Insatisfação dos clientes;
 Perda de mercado.
Para evitar o colapso da empresa devemos obrigatoriamente, definir um programa
de lubrificação com métodos preventivos e preditivos a fim de se obter uma
produção dentro de um padrão compatível com as exigências do mercado. Todos
esses aspectos mostram a importância que se deve dar à lubrificação industrial.
Neste trabalho preocupamo-nos em dar ênfase aos conceitos da Lubrificação
Industrial, que são observáveis no dia-a-dia do seu trabalho, utilizando linguagem
simples e redação concisa, de maneira a atender às necessidades de aprendizagem
dos participantes deste curso.
Esses conhecimentos constituem complemento à formação do homem moderno
inserido em uma grande empresa, em virtude do grande desenvolvimento
tecnológico que nos rodeia. Esta nova visão, provavelmente, fará desenvolver dentro
de você uma forma mais sistêmica na resolução de problemas.
Você sabia que, uma lubrificação organizada apresenta as seguintes vantagens:
 Aumenta a vida útil dos equipamentos em até dez vezes ou mais;
 Reduz o consumo de energia em até 20%;
 Reduz custos de manutenção em até 35%;
 Reduz o consumo de lubrificantes em até 50%.
A presença de um circuito de lubrificação prende-se com a necessidade que há de
reduzir o atrito entre duas peças que têm movimento relativo e que exercem, entre
si, determinada carga. Mesmo as superfícies que aparentam um aspecto
perfeitamente polido têm rugosidades que, caso não houvesse lubrificação,
entrariam em contacto durante o movimento, aumentando o atrito.
A intensidade deste dependeria da pressão de contacto entre as superfícies e da
sua velocidade relativa, o que conduziria à liberação de calor das peças, sua
dilatação e, conseqüente, aumento da pressão de contato e sua fusão ("gripagem").
11
Assim, para diminuir o atrito entre os diferentes elementos em movimento, o que
diminui as perdas mecânicas e contribui para preservar o rendimento dos
equipamentos, é fundamental a presença de um sistema de lubrificação, que
interponha entre as superfícies uma fina camada de óleo que evite o contato de
metal sobre metal.
O termo lubrificar deriva do latim “lubrificare” que significa escorregar. Para além da
lubrificação o óleo contribui para:
 A estanqueidade entre as várias peças, especialmente entre o cilindro e os
segmentos;
 A refrigeração do motor;
 A limpeza, pela remoção de impurezas que resultam da aspiração do ar e das
limalhas que se desprendem das peças, especialmente na fase de rodagem;
 Proteção contra a corrosão;
 A diminuição do ruído, pois funciona como amortecedor entre as peças.
A presença de lubrificação é necessária entre as peças que têm movimento,
nomeadamente nas que apresentam:
 Movimento circular contínuo;
 Movimento circular alternativo;
 Movimento retilíneo alternativo.
No caso de motores a combustão o movimento circular contínuo verifica-se nos
apoios das árvores de cames e cambota, em que a lubrificação é facilmente
efetuada. O movimento circular alternativo verifica-se no contato do eixo do êmbolo
com o pé da biela. O movimento retilíneo alternativo dá-se no deslocamento das
válvulas e dos êmbolos; neste caso a pressão é relativamente baixa, mas a
superfície de contato e a velocidade relativa das peças é bastante grande.
Nesse nosso estudo você será informado sobre a conseqüência da força de atrito e
como minimizar os problemas através de análise e aplicação correta de lubrificantes.
12
3. FUNDAMENTOS DA LUBRIFICAÇÃO
Lubrificação
No deslocamento de duas peças entre si ocorre atrito, mesmo que as superfícies
dessas peças estejam bem polidas, pois elas sempre apresentam pequenas
saliências ou reentrâncias. O atrito causa vários problemas: aumento da
temperatura, desgaste das superfícies, corrosão, liberação de partículas e,
conseqüentemente, formação de sujeiras.
Para evitar esses problemas usam-se os lubrificantes que reduzem o atrito e formam
uma superfície que conduz calor, protege a máquina da ferrugem e aumenta a vida
útil das peças.
Lubrificação: Podemos ver que a lubrificação consiste na redução do atrito
mediante a aplicação de um lubrificante.
Figura 2 – Importância da lubrificação adequada.
 Atrito
Atrito é toda resistência que se opõe ao movimento do corpo.
Quando duas superfícies comprimidas uma contra a outra são animadas de um
movimento relativo de translação desenvolve-se, em cada uma delas, forças
tangenciais ou de atrito que se opõem ao movimento e que, de um modo geral, se
procuram reduzir ao mínimo. Estas resistências que se opõem ao movimento
13
provocam o desgaste das superfícies e absorvem uma quantidade substancial de
energia, quase integralmente transformada em calor e irremediavelmente perdida.
Quando entre as superfícies em movimento relativo não há interposição de
lubrificante diz-se que o atrito é seco ou direto, obedecendo então o fenômeno às
leis de Coulomb.
Quando, pelo contrário, se interpõe um lubrificante entre as superfícies em
movimento relativo, diz-se que o atrito é indireto. O lubrificante é em parte adsorvido
pelas superfícies em contato dando origem à formação de uma película de grande
tenacidade.
Se a folga existente entre as duas superfícies é extremamente pequena, a película
formada pode-se considerar como constituída unicamente por moléculas adsorvidas
e diz-se que o atrito indireto é untuoso ou imperfeito. Se a folga permite a existência
ou formação de uma camada lubrificante com espessuras mínimas, da ordem de
grandeza dos décimos ou centésimos de milímetro, tem lugar um atrito viscoso,
perfeito ou hidrodinâmico; este escorregamento, que não se distingue de outras
formas de escorregamento líquido em regime laminar, obedece às leis da
hidrodinâmica.
Origem do Atrito:
Observe a ilustração abaixo e analise como se comportam duas superfícies em
contato, sendo que a inferior está em repouso e a superior em movimento. O
deslocamento do corpo será dificultado pela presença de uma força que age em
sentido contrário, causada pelo contato entre superfícies. Esta força é conhecida
como Força de Atrito.
Figura 3 – Representação da presença do atrito.
14
O atrito tem grande influência na vida humana, ora agindo a favor, ora contra. No
primeiro caso, por exemplo, possibilitando o simples caminhar. O segundo preocupa-
nos mais de perto e tudo tem sido feito para minimizar esta força. O menor atrito que
existe é dos gases, vindo a seguir o dos fluidos e, por fim, o dos sólidos. Como o
atrito fluido é sempre menor que o atrito sólido, a lubrificação consiste na
interposição de uma substância fluida entre duas superfícies, evitando, assim, o
contato sólido com sólido, e produzindo o atrito fluido.É de grande importância
evitar-se o contato sólido com sólido, pois este provoca o aquecimento das peças,
perda de energia pelo agarramento das peças, ruído e desgaste.
Classificação do Atrito:
Como já foi dito anteriormente, o atrito pode se classificar de duas maneiras: atrito
sólido e o atrito fluido.
O atrito sólido pode se manifestar de duas maneiras: como atrito de deslizamento
e como atrito de rolamento. No atrito de deslizamento, os pontos de um corpo
ficam em contato com pontos sucessivos do outro. No caso do atrito de rolamento,
os pontos sucessivos de um corpo entram em contato com os pontos sucessivos do
outro. O atrito de rolamento é bem menor do que o atrito de deslizamento.
O atrito no deslizamento (mancais com bucha) constitui uma resistência passiva
mais forte do que o atrito de rolamento.
Pode-se exemplificar o atrito de deslizamento observando a figura abaixo através do
processo de deslocamento de uma carga.
Figura 4 – Representação do atrito de deslizamento.
15
O atrito de rolamento ocorre quando o deslocamento de uma superfície se efetua
através da rotação de corpos cilíndricos, cônicos ou esféricos, colocados entre essa
superfície e a outra.
Figura 5 – Representação do atrito de rolamento.
As Leis que Regem o Atrito:
As leis que regem o atrito de deslizamento são as seguintes:
1ª Lei - O atrito é diretamente proporcional à carga aplicada. Portanto, o coeficiente
de atrito se mantém constante e, aumentando-se a carga, a força de atrito aumenta
na mesma proporção.
Neste caso, a força de atrito é o produto entre o coeficiente de atrito  e a força
normal N = P. Sendo assim, a força resultante que colocará o cofre do exemplo da
figura 4 em movimento, pode ser calculada dessa forma:
F F P F F fres res at    
Tabela de Coeficientes de Atrito
Material da Superfície
Atrito estático Atrito cinético
seco lubrificado seco lubrificado
Aço/Aço 0,15 0,10 0,10 0,08 a 0,09
Aço/Ferro fundido/ ou
bronze
0,19 0,10 0,18 0,05 a 0,08
Bronze/bronze 0,20 0,11 0,19 0,06
16
Aço/ antifricção 0,04
Rolamentos de esferas e
rolos
0,001 a 0,003
Figura 6 – Relação carga x atrito.
Observação: O atrito por rolamento é bem menor que o atrito por deslizamento e o
atrito dinâmico é menor que atrito estático.
2ª Lei - O atrito, bem como o coeficiente de atrito, independe da área de contato
aparente entre superfícies em movimento.
17
Figura 7 – Relação área de contato x atrito.
3ª Lei - O atrito cinético (corpos em movimento) é menor do que o atrito estático
(corpos sem movimento), devido ao coeficiente de atrito cinético ser inferior ao
estático.
Figura 8 – Relação entre atrito cinético x atrito estático.
4ª Lei - O atrito diminui com a lubrificação e o polimento das superfícies, pois
reduzem o coeficiente de atrito.
18
Figura 9– Relação lubrificante x atrito.
No atrito de rolamento, a resistência é devido, sobretudo às deformações. As
superfícies elásticas (que sofrem deformações temporárias) oferecem menor
resistência ao rolamento do que as superfícies plásticas (que sofrem deformações
permanentes). Em alguns casos, o atrito de rolamento aumenta devido à
deformação da roda (por exemplo, pneus com baixa pressão).
Causas do Atrito:
Como foi dito anteriormente, as superfícies sólidas, mesmo as mais polidas,
apresentam asperezas e irregularidades. Tais irregularidades originam dois
fenômenos: o cisalhamento e a adesão.
 Cisalhamento: Ocorre quando picos de duas superfícies entram em contato
entre si. O atrito é provocado pela resistência à ruptura que possuem os
picos. Existem casos onde a dureza das duas superfícies é a mesma, então
ocorre o cisalhamento em ambas as partes. Mas, quando as durezas das
superfícies são diferentes, ocorre o cisalhamento predominantemente na
superfície menos dura.
 Adesão: Quando as superfícies em contato apresentam micro-áreas planas,
ocorre uma adesão entre essas micro áreas, provocando o atrito. A adesão é
também chamada solda a frio e é a maior responsável pela resistência ao
movimento.
19
Uma vez que o atrito e o desgaste são causados pelo contato das superfícies, o
melhor método para reduzi-los é manter as superfícies separadas, intercalando-se
entre elas uma camada de lubrificante. Isto, fundamentalmente, constitui a
lubrificação.
Figura 10 – Presença do lubrificante.
 
A falta de lubrificação, portanto, causa uma série de problemas nas máquinas. Estes
problemas podem ser descritos na ilustração a seguir.
Figura 11 – Problemas referentes ao atrito.
20
LUBRIFICANTE É QUALQUER MATERIAL QUE INTERPOSTO ENTRE DUAS
SUPERFÍCIES ATRITANTES REDUZA O ATRITO.
Todos os fluidos são, de certa forma, lubrificantes, porém, enquadram-se melhor
nessa classificação as substâncias que possuem as seguintes características:
 Capacidade de manter separadas as superfícies durante o movimento;
 Estabilidade nas mudanças de temperatura e não atacar as superfícies
metálicas;
 Capacidade de manter limpas as superfícies lubrificadas.
O atrito com a presença de lubrificante pode ser classificado em três grupos: limite,
misto e fluido.
 Atrito limite - A espessura do lubrificante é muito fina e menor que a altura da
parte áspera das peças.
 Atrito misto - A espessura do lubrificante é mais consistente que no caso
anterior, permanece inferior à aspereza superficial, não impedindo um contato
intermitente entre as superfícies metálicas.
 Atrito fluido - Nesse caso, a espessura de lubrificante é superior à altura da
aspereza superficial: uma película de lubrificante separa completamente as
superfícies metálicas. Obtém-se, então, a lubrificação hidrodinâmica em que a
resistência ao movimento depende da viscosidade do lubrificante.
Funções dos Lubrificantes:
 As principais funções dos lubrificantes nas suas diversas aplicações são as
seguintes:
 Controle do Atrito: Transformando atrito sólido em atrito fluido reduzindo
assim a perda de energia;
 Controle do Desgaste: Reduzindo ao mínimo o contato entre as superfícies,
que promove o desgaste;
 Controle da Temperatura: Absorvendo o calor gerado pelo contato de
superfícies;
 Controle da Corrosão: Evitando que a ação de ácidos destrua o metal;
21
 Remoção de Contaminantes: Evitando a formação de borras, lacas e
vernizes;
 Vedação: Impedindo a saída de lubrificante e a entrada de partículas
estranhas (função das graxas) e a entrada de outro fluidos ou gases (função
do óleo nos cilindros dos motores e compressores);
 Amortecimento de Choques: Transferindo energia mecânica para energia
fluida (como nos amortecedores dos automóveis) e amortecendo o choque
entre os dentes das engrenagens.
Além destas funções como lubrificantes propriamente ditos, os óleos provenientes
do petróleo têm ainda outras finalidades. Destacamos, entre outras, as seguintes
aplicações:
 Como Meio Isolante: Evitando a passagem da corrente elétrica
(transformadores e chaves elétricas, por exemplo);
 Processamento industrial: Atuando como componentes do produto (tintas,
por exemplo: ou auxiliando a fabricação de outros materiais (fibras de juta
etc.).
Classificação da Lubrificação:
A lubrificação pode ser classificada, de acordo com a película lubrificante, em total
ou fluida, limite e mista. Na lubrificação total ou fluida, a película lubrificante separa
totalmente as superfícies, não havendo contato metálico entre elas, isto é, a película
possui espessura superior à soma das alturas das rugosidades das superfícies.
Serão resultantes, assim, valores de atrito baixos e desgastes insignificantes.
Figura 12 – Lubrificação total ou fluida.
22
Na lubrificação limite, a película, mais fina, permite o contato entre as superfícies de
vez em quando, isto é, a película possui espessura igual à soma das alturas das
rugosidades das superfícies. Nos casos em que cargaselevadas, baixas
velocidades ou operação intermitente impedem a formação de uma película fluida, é
conveniente empregar-se um lubrificante com aditivos de oleosidade ou
antidesgaste. Onde as condições são muito severas, e estes aditivos perdem a
eficiência, devem ser empregados aditivos de extrema pressão.
Figura 13 – Lubrificação limite.
Na lubrificação mista, podem ocorrer os dois casos anteriores. Por exemplo, na
partida das máquinas os componentes em movimento estão apoiados sobre as
partes fixas, havendo uma película insuficiente, permitindo o contato entre as
superfícies (lubrificação limite). Quando o componente móvel adquire velocidade, é
produzida uma pressão (pressão hidrodinâmica), que separa totalmente as
superfícies, não havendo contato entre elas (lubrificação total).
Figura 14 – Lubrificação mista.
23
Película Lubrificante:
Para que haja formação de película lubrificante, é necessário que o fluido apresente
adesividade, para aderir às superfícies e ser arrastada por elas durante o
movimento, e coesividade, para que não haja rompimento da película. A propriedade
que reúne a adesividade e a coesividade de um fluido é denominada oleosidade. A
água não é um bom lubrificante; sua adesividade e coesividade são muito menores
que as de um óleo.
Película Limite (ou espessa):
Velocidade e Carga:
A película limite, em um mancal que normalmente trabalhe com ela, pode se tornar
demasiada fina desde que a carga aplicada se eleve ou a velocidade diminua. A
elevação da carga pode ser controlada, mas a diminuição da velocidade, devido aos
momentos de partida e de parada, não pode ser evitada. Assim, esses momentos
devem ter a menor duração possível.
Viscosidade:
Em qualquer tipo de lubrificação, a viscosidade é fator crítico. Quanto maior for à
viscosidade de um lubrificante maior será a espessura da película e vice-versa.
Portanto, o uso de viscosidade inadequada compromete o bom funcionamento do
equipamento.
Suprimento de Óleo:
Os elementos de máquinas lubrificados precisam ter abastecimento contínuo de
lubrificante e em quantidade suficiente, uma vez que o fornecimento intermitente
impede a formação correta da película.
Folga:
A folga entre as superfícies a serem lubrificadas é um dado essencial, pois é nela
que o lubrificante se aloja.
24
Figura 17 – folgas mínimas em µm.
Cunha Lubrificante:
Os mancais são suportes que mantêm as peças (geralmente eixos) em posição ou
entre limites, permitindo seu movimento relativo.
Os mancais de deslizamento possuem um espaço entre o eixo e o mancal
denominado folga. As dimensões da folga são proporcionais ao diâmetro “d” do eixo
(0,0006 d a 0,001 d) e suas funções são suportar a dilatação e a distorção das
peças, bem como neutralizar possíveis erros mínimos de alinhamento. Além disto, a
folga é utilizada para introdução do lubrificante. O óleo introduzido na folga adere às
superfícies do eixo e do mancal, cobrindo-as com uma película de lubrificante.
Figura 15 – Lubrificação em um mancal de deslizamento. 
25
Com a máquina parada, devido à folga o eixo toma uma posição excêntrica em
relação ao mancal, apoiando-se na parte inferior. Nesta posição a película
lubrificante entre o eixo e o mancal é mínima, ou praticamente nenhuma.
Na partida da máquina, o eixo começa a girar e o óleo, aderindo à sua superfície, é
arrastado, formando-se a cunha lubrificante. Durante as primeiras rotações, o eixo
sobe ligeiramente sobre a face do mancal, em direção contrária à da rotação,
permanecendo um considerável atrito entre as partes metálicas, pois existe contato
entre as superfícies (lubrificação limite).
Figura 16 – Lubrificação limite em um mancal de deslizamento. 
À medida que a velocidade aumenta, maior será a quantidade de óleo arrastada,
formando-se uma pressão hidrodinâmica na cunha lubrificante, que tende a levantar
o eixo para sua posição central, eliminando o contato metálico (lubrificação total).
Figura 17 – Formação da cunha lubrificante. 
26
A pressão não se distribui uniformemente sobre o mancal, havendo uma área de
pressão máxima e outra de pressão mínima.
Figura 18 – Linhas de pressão.
A figura acima mostra a distribuição de pressão sobre o lubrificante:
 A pressão máxima ocorre onde a espessura da película é menor;
 A pressão mínima é uma subpressão, isto é, inferior à pressão atmosférica, e
ocorre logo após o final da região de alta pressão.
Conhecer a distribuição de pressão é importante para projetar ou verificar a
localização do ponto de injeção de fluido. Ele deve ser localizado numa área de
baixa pressão.
Ainda sobre a formação da película em mancais pode-se analisar a curva ZN/P
(figura abaixo). Essa curva relaciona o atrito com a rotação (N), a viscosidade (Z) e a
pressão (P) do mancal sobre o fluido. No gráfico pode-se ver que:
 São mostradas as três fases: lubrificação limite, zona de transição e
lubrificação hidrodinâmica;
 O coeficiente de atrito na lubrificação limite é muito alto em relação às outras
fases;
 O atrito é mínimo no ponto B;
 Após o ponto B, o atrito cresce lentamente com o aumento da relação ZN/P.
27
O ponto ideal de utilização de um mancal é C, pois o ponto B está muito próximo à
zona de transição, havendo perigo de cair-se nela com quaisquer mudanças de
carga ou viscosidade.
Figura 19 – Curva ZN/P.
Ranhuras:
Na lubrificação dos mancais, é de grande importância o local de introdução do
lubrificante. O ponto de aplicação do lubrificante deve ser escolhido em uma área de
pressão mínima, caso contrário a sua entrada seria impedida pela pressão do eixo
sobre o mancal, seriam necessárias bombas de alta potência.
Para permitir a rápida distribuição do óleo lubrificante ao longo do mancal, nele são
feitas as ranhuras. A eficiência da distribuição depende do formato e da localização
das ranhuras.
As ranhuras jamais devem ser colocadas nas áreas de pressão máxima, que
anulariam suas funções, impedindo a distribuição do lubrificante. As ranhuras devem
ter suas arestas bem chanfradas, a fim de não rasparem o óleo que está sobre o
eixo. Não é necessário chanfrar a aresta da ranhura que o eixo encontra
primeiramente na sua rotação, pois esta não raspará o óleo do eixo.
28
 
Figura 20 – Aplicação do lubrificante.
As ranhuras não devem atingir as extremidades do mancal, para evitar o vazamento.
As faces das juntas de mancais bipartidos geralmente devem ser chanfradas, para
que cada chanfro forme a metade de uma ranhura.
Figura 21 – Chanfro e ranhura em mancais.
Lubrificação Hidrodinâmica:
É aquela em que a película de fluido se desenvolve entre as superfícies, em virtude
do movimento relativo entre as próprias superfícies. Nesse método, teoricamente,
não há desgaste, uma vez que as superfícies lubrificadas nunca entram em contato.
Entretanto, na prática, nunca temos lubrificação totalmente hidrodinâmica. Assim, o
coeficiente de atrito fica entre 0,001 e 0,03, dependendo da viscosidade, da forma e
estado das superfícies, da velocidade relativa e da carga sobre a película.
Lubrificação por Esmagamento da Película:
É o tipo de lubrificação onde o mecanismo lubrificado dificulta a formação da película
por efeito hidrodinâmico. Isso ocorre em bielas, engrenagens, rolamentos e sistemas
que atuam com atrito de rolamento.
29
Nesse caso, a pressão exercida pelo trabalho obriga o óleo a afastar-se da área de
carga. Porém, a viscosidade impede que o óleo escape totalmente de imediato.
Disso resulta uma película capaz de suportar a carga por algum tempo.
Esse tempo é suficiente para que a carga mude seu ponto de aplicação e ocorram
outros esmagamentos em seqüência.
A figura abaixo mostra o esmagamento da película numa biela. Na figura, vê-se o
momento em que o pino encontra-se sob carga descendente. Ai, o esmagamento da
película ocorreno fundo do casquilho.
Figura 22 – Esmagamento da película numa biela.
Mas, antes que a película possa ser totalmente expelida, deixando as superfícies em
contato direto, a carga inverte-se passando a ser ascendente. Nesse instante, o
esmagamento passa a ocorrer na parte superior do casquilho.
Como a biela oscila em relação ao pino, é improvável a formação de uma película
por efeito hidrodinâmico. Apesar disso, esses mecanismos que funcionam com a
película formada por esmagamento são bastante eficientes.
As películas formadas por esmagamento têm papel importante não só para as bielas
como também para:
 Engrenagens, onde o esmagamento ocorre ao longo da evolvente;
 Rolamentos, onde o esmagamento ocorre na periferia das esferas;
 Guias lineares e outros sistemas onde o ponto de aplicação da carga muda
de posição relativamente ao corpo lubrificado.
30
Lubrificação Hidrostática:
É o tipo de lubrificação que forma a película espessa por meio da pressão do fluido,
estando às superfícies imóveis.
Figura 23– Lubrificação hidrostática.
Nos equipamentos pesados e de baixa velocidade, o atrito de partida é muito
elevado. Esse fato pode encurtar a vida útil dos mancais. Para melhorar as
condições de partida, nesses casos, é bombeado fluido aos mancais por uma
bomba auxiliar. Essa bomba pode ter acionamento manual ou automático e sua
atuação faz com que o eixo se eleve sobre o mancal. Geralmente, após a máquina
atingir a velocidade de serviço, o bombeamento é desligado visto que, com a
rotação, a película se mantém pelo efeito hidrodinâmico.
Em alguns grandes cilindros de laminação e turbinas de hidrelétricas, a lubrificação
hidrostática é a única existente. Isso porque a, velocidade de serviço não permitiria
um bom efeito hidrodinâmico.
Atualmente, esse sistema de lubrificação hidrostática é empregado em guias
(barramentos) e mancais de retificadoras. Isso se deve à precisão oferecida pelo
sistema pois, além do baixo atrito, não ocorrem variações no nível da mesa.
Tribologia:
31
Recentemente introduzida em nosso meio técnico, a palavra "tribologia" ainda
resulta em muita perplexidade. Na década de sessenta, ocorreu na Grã-Bretanha,
um aumento significativo do número de falhas mecânicas atribuídas a problemas
envolvendo desgaste. O incremento tecnológico na indústria e o uso de processos
de fabricação cada vez mais contínuos fizeram com que as paradas por defeito se
tornassem ainda mais inconvenientes, por serem mais caras e prejudiciais ao
mercado cada vez mais competitivo e agressivo.
Esta tendência foi detectada por especialistas em problemas relacionados com
atrito, desgaste e lubrificação. Foram então, elaborados diversos estudos sobre o
assunto. Em outubro de 1964, o "Iron and Steel Institute" e o "Instituition of
Mechanical Engineers", realizaram conjuntamente uma conferência sobre lubrific
ação em usinas Siderúrgicas e Metalúrgicas. Nesse simpósio, o problema foi
abordado de forma ampla, ficando evidente a sua extensão e ocorrência em escala
mundial.
4. BASES LUBRIFICANTES
São os principais constituintes do lubrificante. Geralmente originárias do petróleo, as
bases são combinadas com aditivos especiais que lhes conferem propriedades
físicas ou químicas adicionais.
As bases lubrificantes são essencialmente obtidas do refino do petróleo cru, os
chamados óleos básicos minerais e da síntese de compostos relativamente puros
com propriedades adequadas para uso como lubrificantes, chamados de bases
sintéticas.
Óleos graxos
São os de origem vegetal ou animal. Foram os primeiros a serem utilizados como
lubrificante. Óleos minerais obtidos pela destilação do petróleo que são os mais
importantes e mais empregados em lubrificação.
Óleos Básicos Minerais 
32
Você sabe o que significa petróleo?
A palavra petróleo é originada do latim “petrus” (pedra) e “oleum” (óleo), o que
podemos associar a idéia que se tinha há tempos atrás que o petróleo se originava
de pedras.
O petróleo é uma substância oleosa encontrada no interior de rochas porosas
subterrâneas em estado gasoso, liquido ou pastoso. O odor varia de acordo com o
local onde o mesmo se origina, assim como, sua cor que varia entre o preto, verde,
castanho claro e amarela palha.
Origem do Petróleo: 
Para explicar a formação do petróleo, existem duas teorias: A vegetal e a animal. 
Vegetal- Imensas vegetações teriam sido cobertas, ocorrendo sua decomposição e
fermentação. Após milhares de anos nesse processo, desses depósitos
subterrâneos teria surgido o petróleo. Esta seria a Teoria Vegetal.
 Já a Teoria Animal, afirma que grandes quantidades de animais e plantas marinhas
teriam sido soterradas por cataclismos (dilúvio, grande inundação, transformação
brusca da crosta terrestre), o que também, com o passar dos anos teriam se
transformado em petróleo. Atualmente, os geólogos aceitam um misto das duas
teorias como o mais provável.
 Atualmente, a mais aceita entre os geólogos é a de que seja oriundo de substâncias
de natureza orgânica. 
Plâncton e outros minúsculos seres vivos
 São soterrados por convulsão da natureza
 Resultam numa mistura orgânica chamada de "sapropel”
 Sofrem decomposição sob a ação do tempo, bactérias, calor e 
pressão.
 E dão origem ao petróleo
33
 Com base na teoria orgânica da origem do petróleo, o mesmo deverá ser
encontrado com maior probabilidade nas áreas em que, no decorrer de diferentes
eras geológicas, houve deposição de rochas sedimentares e acumulação de restos
orgânicos. Fica então, praticamente excluída a possibilidade da presença de
petróleo nas rochas ígneas e metamórficas, porém, a confirmação só é possível com
a perfuração. 
A prospecção: 
 Antigamente, em certas regiões dos EUA, a presença de água era muito rara e na
sua busca foi perfurado o primeiro poço de petróleo (1859). Mas foi apenas na
segunda metade do século XIX que o petróleo começou a ser aproveitado
industrialmente em Tittusville pelo Coronel Edwin L. Drake. O poço tinha a
profundidade de 21 metros e foi perfurado por uma broca que perfurava pelo sistema
de bate-estaca. Sua produção era de 19 barris (3 metros cúbicos/dia). 
Uma das primeiras utilizações do petróleo foi como combustível, principalmente na
iluminação, substituindo o óleo de baleia.
Como era muito inflamável o petróleo passou a ser refinado em alambiques,
obtendo-se assim, o querosene. 
Com a invenção dos motores de explosão e a diesel (1887), as frações do petróleo
que eram desprezadas, passaram a ter novas aplicações. 
 Hoje, a exploração do petróleo se processa em bases científicas. A Geologia utiliza-
se de ciências auxiliares, como: estudo das rochas no tempo e no espaço de sua
origem; estudo dos microorganismos fósseis; estudo minucioso das rochas e
mapeamento aéreo fotográfico, além dos métodos geofísicos e geoquímicos. Mais
atualmente, estes estudos são facilitados pelo emprego da computação eletrônica. 
Perfuração: 
34
 O primeiro método de perfuração consistia em escavar a terra. Para alcançar
maiores profundidades, o método mais
rápido de perfuração é o rotativo.
Em geral um poço é perfurado
verticalmente. Pelo método rotativo, a
coluna de perfuração, tendo na ponta
uma broca, vai penetrando no solo. Em
determinados intervalos retiram-se
amostras que vão sendo analisadas no
decorrer da operação. Algumas vezes a perfuração é feita de maneira direcional
para debelar um incêndio ou controle de jorro de petróleo.
 
Figura 24 – Máquinas usadas no Séc. XVIII.
A 4000 metros de profundidade, em camadas de rochas sedimentares, o poço sofre
uma pressão de mais de 400 atmosferas (400 kg por cm2). Para equilibrara pressão
interna com a externa é injetada no poço uma mistura especial de lama - argila e
água - que vai sendo despejada à medida que a sonda se aprofunda. 
A imagem de um poço jorrando explosivamente já é retrato do passado. 
Para os trabalhos de perfuração exploratória no mar, são empregadas unidades
perfuradoras que podem ser do tipo submersível, auto-eleváveis (ambas com apoio
no fundo do mar), semi-submersíveis e flutuantes. 
Tipos de petróleo: 
 - Americano (EUA e BRASIL) .............parafínicos ........................... rico em
hidrocarbonetos da série dos alcanos*. 
 - Cáucaso (RUSSO) ............................cicloparafínicos .................... rico em
hidrocarbonetos da série dos ciclo-alcanos.
 - Indonésia (BORNÉU) ........................benzênicos .......................... rico em
hidrocarbonetos da série dos aromáticos. 
35
*ALCANOS ou HIDROCARBONETOS PARAFÍNICOS (parafínico = pouca afinidade
= baixa reatividade química) 
São hidrocarbonetos de cadeia aberta (acíclica ou alifática) e saturada (apenas
ligações simples do tipo sigma).
 Possuem fórmula geral : CnC2n+2
Exemplos: 
CH4 metano ; C2H6 etano ; C3H8 propano ; C4H10 butano ; etc.
GLP (gás liquefeito do petróleo = gás de cozinha = mistura de propano e butano).
Composição do Petróleo: 
O Petróleo é constituído fundamentalmente
de Carbono (C) e Hidrogênio (H) sob forma
de Hidrocarbonetos contendo pequenas
quantidades de O, N, S, Cl, V, e impurezas
como água, lama, sal, etc.
Refino do petróleo: 
A primeira etapa do refino, consiste na destilação fracionada que é feita na Unidade
de Destilação Atmosférica, por onde passa todo o óleo cru a ser refinado. 
Nas refinarias o petróleo é analisado para avaliação de suas características e suas
transformações de acordo com o tipo ou base que pode ser parafínica, naftênica ou
mista.
Inicialmente, o óleo cru é levado a um reservatório para separar por gravidade a
água e a areia. Como o petróleo contém grande quantidade de hidrocarbonetos, o
passo seguinte é a separação, ou seja, fracionamento molecular pelo processo de
destilação. Nesse processo, o petróleo é aquecido e enviado a torre de
fracionamento, onde, por condensação a diferentes temperaturas, são obtidos vários
derivados, através da quebra das moléculas de carbonetos mais pesadas, tornando-
as mais leves.
36
Predominância:
Carbono - 81 a 88 %
Hidrogênio - 10 a 14 %
Oxigênio - 0,01 a 1,2 %
Nitrogênio - 0,002 a 1,7 %
Enxofre - 0,01 a 5,0 %
Figura 25 – Esquema de refino de petróleo.
Composição do 1º refino
Os óleos obtidos a partir deste processo são chamados óleos básicos e, ainda, não
servem como base para os lubrificantes sendo necessários para tanto os seguintes
tratamentos:
37
Fração “ "Composição em hidrocarbonetos"
============================== =============================
Gás natural ................................................. Metano e etano. 
Gás engarrafado (GLP) .............................. Propano e butano (gás de cozinha). 
Solventes .................................................... C5H12 a C7H16 
Gasolina ...................................................... C6H14 a C10H22. (*) 
Querosene .................................................. C10H22 a C15H32 .(*) 
Óleo diesel .................................................. C15H32 ..... (a cadeia vai aumentando 
Óleo combustível ....................................... de tamanho e vai crescendo a massa
Óleo lubrificante .......................................... molecular. Passando da fase gasosa
Parafina ...................................................... para a sólida.) 
Asfalto .................................. resíduo final
 
 (*) Varia de acordo com a refinaria.
 
 Refinação por solvente: É um tratamento que extrai o asfalto e compostos
similares do óleo, através da colocação do solvente no óleo e posterior
agitação, onde nesse momento, ocorre uma combinação química entre o
asfalto e o solvente. Quando a agitação para, ocorre a separação entre óleo e
solvente, que agora devido ao asfalto está mais pesado e deposita-se no
fundo do recipiente;
 Desparafinização: Consiste em retirar as ceras parafínicas do óleo básico.
Essas ceras provocam alta fluidez nos óleos. Esse método se utiliza da
adição de um solvente, resfriamento e filtração;
 Hidrogenação: Tem o objetivo de estabilizar quimicamente os óleos,
eliminando os compostos de enxofre instáveis. Após a hidrogenação, o óleo
fica mais claro e diminui sua tendência à oxidação.
Após passar pelos tratamentos acima citados, o óleo é chamado de mineral puro, e
já pode ser usado como base para os lubrificantes.
Obtenção dos Lubrificantes:
Através da destilação a vácuo, são obtidos os seguintes óleos lubrificantes: spindle,
neutro leve, neutro médio, neutro pesado, brightstock e cilinder oil.
A obtenção dos óleos lubrificantes é completada com a mistura adequada dos
diferentes óleos básicos acabados, nas porcentagens exatas para se obter a
viscosidade desejada.
Durante a mistura dos óleos básicos, podem ser adicionados aditivos aos óleos
minerais puros; temos, dessa forma óleos aditivados.
Temos uma boa razão para utilizar de forma racional os lubrificantes pois, agora já
sabemos quantos recursos tecnológicos são investido na obtenção de 75% da
matéria prima que compõe os mesmos, levando-se também em consideração que a
extração, o refino e o consumo desregrado são uma medida de grande impacto
ambiental.
38
São os mais comuns para o emprego em lubrificação. Os óleos minerais são obtidos
do petróleo e, conseqüentemente, suas propriedades relacionam-se à natureza do
óleo cru que lhes deu origem e ao processo de refinação empregado.
Os óleos básicos são classificados da seguinte forma:
a) Parafínicos (alcanos) – Não contém asfalto
b) Naftênicos (cicloparafinas) – não contém parafina
c) Olefinas
d) Aromáticos – são os menos adequados para fins de lubrificação.
Figura 26 – Especificação de viscosidade dos óleos básicos.
Os óleos lubrificantes minerais podem ser classificados de acordo com a sua
origem, naftênicos e parafínicos.
Estes dois tipos de óleos apresentam propriedades peculiares que os indicam pra
umas aplicações, contra-indicando-os para outras. Não há, pois sentido em dizer
que um óleo é melhor que o outro por ser parafínico ou naftênico. Acontece que
realmente, que por ser parafinico ou naftênico ele poderá ser mais ou menos
indicado para determinado fim. Com as modernos processos de refinação pode-se
modificar as características do óleo, melhorar o seu índice de viscosidade,
resistência a oxidação, reduzir o seu ponto de fluidez, torná-lo mais claro, etc.
39
 
 Figura 27– Comparação características óleos básicos minerais.
Óleos Base Sintética
As necessidades industriais e, especialmente as militares, de lubrificantes aptos a
suportar as condições mais diversas possíveis conduziram ao desenvolvimento dos
produtos sintéticos, isto é, obtido por síntese química.
Síntese Química - é o fenômeno ou reação de formação de uma substância química
mais complexa a partir de outras (reagentes) mais simples. É processo contrário ao
da análise ou decomposição química.
Alguns fatores como novos projetos em equipamentos, menores e mais severos;
novos conceitos de manutenção, onde o tempo de funcionamento ininterruptos a
vida útil de um equipamento e do óleo tornam-se importantes; o aumento dos custos
operacionais de inatividade e de mão-de-obra e a necessidade de aumento de
produção com o mesmo projeto de máquina, viabilizaram o incrementoda utilização
de produtos mais sofisticados e específicos como os sintéticos.
40
Algumas vantagens técnicas dos lubrificantes sintéticos podem ser descritas como
a alta resistência a temperaturas extremas e as suas variações, melhor resistência à
oxidação, estabilidade química, maior vida útil com conseqüente redução do
descarte de óleo usado, ficando o preço bem mais elevado como um fator
importante na comparação com os óleos lubrificantes minerais. Portanto, a utilização
dos óleos sintéticos sempre requer uma análise de custo beneficio. 
Os principais óleos sintéticos usados atualmente podem ser classificados nos
seguintes grupos:
Oligômeros de Olefina (PAO´s ou Polialfaolefinas) 
São as bases sintéticas mais usadas na formulação dos lubrificantes, feitas a partir
da combinação de duas ou mais moléculas de deceno em oligômeros ou polímeros
de cadeia curta, tratadas com hidrogênio a alta pressão. São estruturas compostas
essencialmente de hidrocarbonetos, sem a presença de enxofre, fósforo ou outro
metal. Devido ao fato de serem isentas de parafinas de cadeia longa, possui o ponto
de fluidez muito baixo e um alto índice de viscosidade. Possuem boa estabilidade
térmica, porém alguma limitação para dissolver alguns aditivos, o que normalmente
é resolvido pela adição de uma pequena quantidade de éster, aumentando o seu
poder de solvências.
Ésteres e ácidos dibásicos - Lubrificantes para motores a jato óleos hidráulicos
especiais e instrumentos delicados.
Ésteres organofosfatados - Fluidos hidráulicos - elevada resistência a oxidação
mesmo em temperaturas elevadas. Usados principalmente na fabricação de
lubrificantes destinados a turbinas.
Ésteres e silicatos - Alto IV, fluidos de transferência de calor fluidos hidráulicos de
alta temperatura
41
Silicones - Para altas temperaturas, alto IV. Caracterizam-se pelo seu alto IV,
indicados para trabalhos a altas temperaturas (até 180 0C) e em atmosferas
corrosivas.
Polialquileno glicóis - Para altas temperaturas, fluidos hidráulicos especiais,
moldagem de borracha.
5. GRAXAS 
As graxas podem ser definidas como produtos formados pela dispersão de um
espessante em um óleo lubrificante. O espessante, também chamado sabão, é
formado pela neutralização de um ácido graxo ou pela saponificação de uma
gordura por um metal. O metal empregado dará seu nome à graxa.
A estrutura das graxas, observada ao microscópio, mostra-se como uma malha de
fibras, formada pelo sabão, onde é retido o óleo.
As graxas apresentam diversas vantagens e desvantagens em relação aos óleos
lubrificantes.
Entre as vantagens, podemos citar:
 As graxas promovem uma melhor vedação contra a água e impurezas.
 Quando a alimentação de óleo não pode ser feita continuamente, empregam-
se as graxas, pois elas permanecem nos pontos de aplicação.
 As graxas promovem maior economia em locais onde os óleos escorrem.
 As graxas possuem maior adesividade do que os óleos.
As desvantagens são:
 Os óleos dissipam melhor o calor do que as graxas.
 Os óleos lubrificam melhor em altas velocidades.
 Os óleos resistem melhor à oxidação.
42
Fabricação
Existem dois processos para a fabricação das graxas: formar o sabão em presença
do óleo ou dissolver o sabão já formado no óleo.
A fabricação é feita em tachos, providos de um misturador de pás e envoltos por um
camisa de vapor para aquecer o produto.
Quando o sabão é formado em presença do óleo, o tacho é munido de um
autoclave, para a necessária saponificação.
Acabada a fabricação, a graxa, ainda quente e fluida, passa por filtros de malhas
finíssimas, sendo então envasilhada.
A filtragem evita que partículas de sabão não dissolvidas permaneçam na graxa e o
envasilhamento imediato impede que as graxas sejam contaminadas por impurezas.
Classificação
De acordo com a natureza do sabão metálico utilizado em sua fabricação, as graxas
podem ser classificadas em: graxas de sabão de lítio, graxas de cálcio, graxas de
complexo de cálcio e graxas de bases mistas.
Além dos sabões metálicos mencionados, podemos ter graxas de alumínio, de
bário etc., que são, porém, menos empregadas.
Existem graxas em que o espessante é a argila. Estas graxas são insolúveis na
água e resistem a temperaturas elevadíssimas. Embora sejam multifuncionais, seu
elevado custo faz com que suas aplicações sejam restritas aos locais onde as
graxas comuns não resistem às temperaturas elevadas (acima de 200ºC). As graxas
betuminosas também podem ser classificadas como óleos. São formadas à base
de asfalto. Possuem uma grande aderência, e suas maiores aplicações são os
cabos de aço, as engrenagens abertas e as correntes. Não devem ser usadas em
mancais de rolamentos. Alguns mancais planos que possuem grande folga, ou
suportam grandes cargas, podem, às vezes, utilizá-las.
Características e Aplicações
43
Abaixo são dadas algumas aplicações e características das graxas, classificadas de
acordo com a natureza do sabão.
Graxas de sabão de cálcio
Em sua maioria, possuem textura macia e amanteigada.São resistentes à água.
Devido ao fato de a maioria das graxas de cálcio conter 1 a 2% de água em sua
formulação, e como a evaporação desta água promove a decomposição da graxa,
elas não são indicadas para aplicações onde as temperaturas sejam acima de 60ºC
(rolamentos, por exemplo).
As graxas de complexo de cálcio (acetato de cálcio), não contêm água em sua
formulação, podendo ser usadas com temperaturas elevadas.
As maiores aplicações das graxas de cálcio são a lubrificação de mancais planos, os
chassis de veículos e bombas d’água.
Graxas de sabão de sódio
As graxas de sódio possuem uma textura que varia de fina até fibrosa. Resistem a
altas temperaturas, sendo, porém, solúveis em água. Suas maiores aplicações são
os mancais de rolamentos e as juntas universais, desde que não haja presença de
água, pois elas se desfazem.
Graxas de sabão de lítio
São as chamadas graxas multipurpose (múltiplas finalidades). Possuem textura fina
e lisa, são insolúveis na água e resistem a elevadas temperaturas. Podem substituir
as graxas de cálcio e de sódio em suas aplicações, e possuem ótimo
comportamento em sistemas centralizados de lubrificação.
A vantagem do emprego de uma graxa multipurpose é evitar-se se enganos de
aplicação, quando se têm diversos tipos de graxas, e a simplificação dos estoques.
Graxas de complexo de cálcio
44
As graxas de complexo de cálcio possuem elevado ponto de gota, boa resistência
ao calor e ao trabalho. Apresentam a propriedade de engrossar quando
contaminadas com água. No caso de serem formuladas com teor de sabão elevado,
a tendência a engrossar manifesta-se quando submetidas ao trabalho. Podem ser
aplicadas em mancais de deslizamento e de rolamentos.
Graxas mistas
As graxas de bases mistas possuem as propriedades intermediárias dos sabões
com que são formadas.
Assim, podemos ter graxas de cálcio-sódio, cálcio-lítio etc.
As graxas de sódio e lítio não são compatíveis, não devendo ser misturadas.
Critérios de escolha
Para definir a graxa adequada para determinada aplicação, devem ser observados
os seguintes fatores:
Consistência
O conhecimento da consistência da graxa é importantíssimo para sua escolha. No
Brasil, onde a temperatura ambiente não atinge extremos muito rigorosos, é mais
empregada a graxa NLGI 2. Em locais onde a temperatura é mais elevada,
emprega-se a NLGI 3, e onde a temperatura é mais baixa, a NLGI 1.
Como nos óleos, quanto maior for a velocidade e mais baixas forem a temperatura e
a carga, menor deverá ser a consistência. Por outro lado, com baixas velocidades e
altas temperaturas e cargas, deve ser usada uma graxa mais consistente.
Em sistemas centralizados de lubrificação, deve ser empregada uma graxa com
fluidez suficiente para escoar.
Ponto degota
45
O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação. Na prática, usa-se
limitar a temperatura máxima de trabalho em 20 a 30ºC abaixo de seu ponto de gota.
Em geral, as graxas possuem seu ponto de gota nas seguintes faixas:
 graxas de cálcio......................... 65 a 105ºC
 graxas de sódio ......................... 150 a 260ºC
 graxas de lítio ............................ 175 a 220ºC
 graxas de complexo de cálcio .... 200 a 290ºC
As graxas de argila não possuem ponto de gota, podendo assim ser usadas em
elevadas temperaturas.
Figura 28 – Resistência das graxas com relação à temperatura
Na ilustração acima, é apresentada a resistência à temperatura de acordo com a
natureza do sabão das graxas. A graxa de cálcio é a única que possui baixa
resistência à temperatura.
Resistência à água
O tipo de sabão comunica ou não à graxa a resistência à ação da água. Dos tipos
citados anteriormente, a graxa de sabão de sódio é a única que se dissolve em
presença da água.
46
Figura 29 – Resistência das graxas com relação à água.
Resistência ao trabalho
As graxas de boa qualidade apresentam estabilidade quando em trabalho, e não
escorrem das partes a lubrificar. As graxas de lítio possuem, geralmente, uma ótima
resistência ao trabalho.
Figura 30 – Resistência da graxa ao trabalho.
As graxas de lítio, além da ótima resistência ao trabalho, têm resistência muito boa à
ação da água, na qual são insolúveis e suportam temperaturas elevadas.
Figura 29 – Tabela comparativa entre os tipos de graxa.
47
 Bombeabilidade
Bombeabilidade é a capacidade de a graxa fluir pela ação do bombeamento. A
bombeabilidade de uma graxa lubrificante é um fator importante nos casos em que o
método de aplicação é feito por sistema de lubrificação centralizada.
A bombeabilidade de uma graxa depende de três fatores:
 viscosidade do óleo;
 consistência da graxa;
 tipo de sabão.
Separação do Óleo Durante Armazenagem
Separação do óleo: As graxas, quando armazenadas durante longo período,
apresentam razoável tendência à decomposição, separando-se o óleo do sabão.
O óleo não é totalmente solúvel nos espessantes mas existe uma certa atração
molecular. Quanto maior a quantidade de espessante tiver a graxa maior será a
atração com o óleo. Entretanto quando há pouco espessante e a temperatura de
trabalho aumenta, acontece um fenômeno chamado de sangria, onde o óleo se
separa da graxa. Quando isto acontece a graxa perde as propriedades de
lubrificação.
Separação de óleo (estática), DIN 51817 (N) – método de análise que avalia a
tendência dos óleos de se separarem das graxas tanto quando submetidos às altas
temperaturas de trabalho quanto ao tempo prolongado de armazenamento.
A quantidade de óleo separado dependerá do tipo de óleo, do espessante e do
processo de fabricação da graxa.
48
6. ENSAIOS FÍSICO-QUÍMICOS REALIZADOS NOS LUBRIFICANTES
Na fabricação de qualquer produto, são estabelecidos padrões. As características
peculiares do produto são a base para serem estabelecidos esses padrões, cuja
finalidade é a identificação ou reprodução desse mesmo produto.
A formulação de um óleo lubrificante é um trabalho complexo, em que o técnico deve
estudar a compatibilidade entre os diversos tipos de óleos minerais puros
(chamados óleos básicos), entre os diversos tipos de aditivos e entre os óleos
minerais puros e os aditivos, de acordo com sua finalidade.
Para se atingirem as características desejadas em um óleo lubrificante, realizam-se
análises físico-químicas, que permitem fazer uma pré-avaliação de seu
desempenho. Algumas destas análises não refletem as condições encontradas na
prática, mas são métodos empíricos que fornecem resultados comparativos de
grande valia quando associado aos métodos científicos desenvolvidos em
laboratórios.
Entre as análises realizadas com os lubrificantes temos:
 Densidade;
 Viscosidade;
 Índice de viscosidade;
 Ponto de fulgor (ou de lampejo) e ponto de inflamação (ou de combustão);
 Pontos de fluidez e névoa;
 Água por destilação;
 Água e sedimentos;
 Demulsibilidade;
 Extrema pressão;
 Diluição;
 Cor;
 Cinzas;
 Corrosão;
49
 Acidez e Alcalinidade;
 Oxidação;
 Espuma;
 Ponto de Anilina.
Densidade:
A maior parte dos produtos líquidos do petróleo são manipulados e vendidos na
base de volume; porém, em alguns casos, é necessário conhecer o peso do produto.
O petróleo e seus derivados expandem-se quando aquecidos, isto é, o volume
aumenta e o peso não se modifica. Por esta razão, a densidade é medida a uma
temperatura padrão ou, então, convertida para esta temperatura por meio de
tabelas.
A densidade é um número que define o peso de certo volume de uma substância
quando submetida a uma determinada temperatura.
A densidade de uma substância é a relação entre o peso do volume dessa
substância medido a uma determinada temperatura e o peso de igual volume de
outra substância padrão (água destilada), medido na mesma temperatura (sistema
inglês: 60ºF / 60ºF) ou em outra temperatura (sistema métrico: 20 ºC / 20 ºC). No
Brasil, a temperatura normal de referência do produto é 20ºC, podendo em alguns
casos ser expressa a 15 ºC ou 25 ºC.
Conhecendo a densidade de cada produto, é possível diferenciar imediatamente
quais os produtos de maior ou menor peso. A densidade de óleos novos não tem
significado quanto à sua quantidade, mas é de grande importância no cálculo de
conversão de litros em quilos, ou vice-versa.
Um exemplo prático de aplicação destes conceitos é que por meio de densidade,
pode ser determinado o número de tambores de 200 litros de óleo que um caminhão
poderá transportar. O cálculo é feito da seguinte maneira:
Densidade do óleo....................................................................... 0,895
Carga máxima do caminhão ...................................................12.000 kg
50
Peso do tambor vazio................................................................... 17 kg
Peso de 200 litros de óleo .................................... 200 x 0,895 = 179 kg
Peso total do tambor com 200 litros de óleo.............. 179 + 17 = 196 kg
Nº máx. de tambores que o caminhão pode transportar Tambores
A densidade API (American Petroleum Institute) é unicamente empregada para o
petróleo e seus subprodutos. Essa escala dá o grau 10 para água, e para líquidos
mais leves dá graus superiores a 10. É determinada pela fórmula:
5,131
º60
º60
5,141

F
F
densidade
API
O densímetro graduado na escala normal, ou na escala API, é o aparelho para se
medir a densidade.
O quadro abaixo mostra equivalência entre graus API e densidade:
Figura 31 – Equivalência entre graus API e densidade.
Viscosidade:
É a principal propriedade física dos 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.
Viscosidade é a medida da resistência oferecida por qualquer fluido (líquido ou gás)
ao movimento ou ao escoamento.
51
61
196
12000

Pode-se dizer que a viscosidade é a propriedade principal dos lubrificantes, pois
está ligada com a capacidade para suportar carga, ou seja, quanto mais viscoso for
o óleo, mais carga pode suportar.
A viscosidade é conseqüência do atrito interno dos fluidos. Resulta desse fato a
grande influência da viscosidade do lubrificante na perda da potência do motor e na
intensidade do calor produzido nos mancais.
Figura 32 – Resistência ao escoamento - Viscosidade.
A viscosidade é inversamente proporcional à altas temperaturas. Assim, quanto
maior for a temperatura, menor será a viscosidade do óleo. Popularmente, a
viscosidade é o corpo do lubrificante. Um óleo de grande viscosidade é chamado
grosso e flui com dificuldade; um óleo de pouca viscosidadeé chamado fino e
escorre facilmente.
Um dos métodos utilizados para determinar a viscosidade (ver ilustração abaixo fig.
33) é verificar o tempo gasto para escoar determinada quantidade de óleo, a uma
temperatura estabelecida, através de orifício de dimensões especificas.
52
Figura 33 – Método simples para determinar a viscosidade.
O ar como os gases, oferece considerável resistência ao movimento, especialmente
quando há grandes velocidades. Esse fato é familiar a qualquer pessoa que tenha
andado de bicicleta contra o vento, ou posto a mão fora da janela de um automóvel
conduzido a grande velocidade. Essa resistência ao movimento é que dá lugar à
sustentação dos aviões em vôo, ao ricochete de uma pedra lisa quando se choca
com a superfície líquida e à sustentação de um eixo em movimento no mancal.
Na prática, é muito comum confundir a viscosidade com oleosidade. Várias vezes
vimos lubrificadores, em postos de serviço, prender entre os dedos uma pequena
quantidade de lubrificante e, depois de afastá-los dizer: “Este óleo não tem
viscosidade”. O certo seria dizer que “o óleo perdeu a oleosidade”.
A oleosidade é a propriedade que um lubrificante possui de aderir às superfícies
(adesividade) e permanecer coeso (coesividade). Como exemplo, citaremos a
água, que não possui adesividade nem coesividade.
Colocando uma gota de água sobre uma superfície plana e dando um golpe sobre
esta gota, verificaremos que a mesma se divide em várias pequenas gotas, pois não
possui coesividade. Verificamos, ainda, que a adesão da água ao dedo e à
superfície é praticamente nula. O mesmo não acontece se, em vez de uma gota de
água, for usado o óleo lubrificante.
Métodos de Medição da Viscosidade:
A viscosidade é determinada em aparelhos chamados viscosímetros.
53
São os seguintes os viscosímetros mais comumente usados para medir viscosidade
de óleo lubrificante:
 Saybolt (Estados Unidos);
 Redwood (Inglaterra);
 Engler (Alemanha);
 Cinemático (Uso Universal).
Os Viscosímetros Saybolt, Redwood e Engler têm uma construção semelhante.
Todos eles se compõem basicamente de um tubo de seção cilíndrica, com um
estreitamento na parte inferior. Uma determinada quantidade de fluido é contida no
tubo que, por sua vez, fica mergulhada em banho de água ou óleo de temperatura
controlada por termostato. Uma vez atingida e mantida a temperatura escolhida,
deixa-se escoar o líquido através de orifício inferior, ao mesmo tempo em que se
começa a contagem de tempo. Recolhe-se o fluido em frasco graduado e, no
momento em que o nível atingir o traço de referência do gargalo, faz-se parar o
cronômetro.
O Viscosímetro Cinemático é basicamente constituído de um tubo capilar de vidro,
através do qual se dá o escoamento do fluido.
Viscosidade Saybolt:
No método Saybolt, a passagem de óleo de um recipiente no aparelho é feita
através de um orifício calibrado, para um frasco de 60 ml, verificando-se o tempo
decorrido para seu enchimento até o traço de referência.
Figura 34 – Viscosímetro de Saybolt.
54
Como já vimos anteriormente, a viscosidade varia com a temperatura, isto é, quanto
mais aquecido estiver o óleo, menor será a sua viscosidade, seu valor deve vir
acompanhado da temperatura em que foi determinada. Assim sendo, este método
utiliza as temperaturas padrões de 100°F (37,8°C) e 210°F (98,9°C).
Figura 35 – Variação da viscosidade com a temperatura.
O viscosímetro de Saybolt possui dois tipos de tubos: universal e furol. A diferença
entre os dois está no diâmetro do tubo capilar que regula o escoamento do fluido,
sendo que o tubo furol permite um escoamento em tempo aproximadamente dez
vezes menor do que o tubo universal. A leitura de tempo do cronômetro dará
diretamente a indicação da viscosidade Saybolt do fluido, em Segundos Saybolt
Universal (SSU), ou Segundos Saybolt Furol (SSF), conforme o tubo utilizado.
Normalmente, o Saybolt universal é empregado para óleos com 32 até 1.000 SSU;
acima de 1.000 SSU, deve-se empregar o tubo furol.
Para converter SSF em SSU é empregada a seguinte fórmula: SSU  10.SSF, pois o
valor numérico da viscosidade em SSU é aproximadamente igual a dez vezes o
valor numérico da viscosidade em SSF.
Viscosidade Cinemática (Viscosímetro de Ostwald):
No método cinemático, um tubo capilar é abastecido até determinado nível. Por
sucção, o óleo é levado até uma marca em um dos lados do tubo. Parando-se de
succionar, o óleo tende a voltar para a posição inicial, passando por uma segunda
55
marca de referência. É anotado o tempo, em segundos, que o nível do óleo leva
para passar pelos dois traços de referência. Para cada faixa de viscosidade dos
óleos é utilizado um tubo capilar com determinado diâmetro e, para cada tubo, é
determinado um fator de correção “C” do tubo para o cálculo da viscosidade em
centistokes (cSt):
Viscosidade em cSt = C x t
sendo t, o tempo de escoamento, em segundos, determinado no viscosímetro
cinemático. O viscosímetro cinemático apresenta maior precisão em relação aos
viscosímetros Saybolt, Redwood e Engler.
Figura 36 – Viscosímetro Cinemático.
Viscosidade Cinemática:
É definida como a razão entre a viscosidade absoluta (VA) e a densidade, ambas à
mesma temperatura.
Na prática, a viscosidade cinemática é medida com o viscosímetro cinemático ou de
Ostwald. A tendência internacional é substituir os outros viscosímetros pelo
cinemático. Os motivos dessa tendência são a simplicidade operacional, a rapidez e
a boa precisão.
Como vimos anteriormente, a unidade usada é o stoke (cm2/s). Como um stoke é
muito grande para o uso convencional, usa-se o centistoke que é a centésima parte
do stoke.
56
onde,
s – stoke (cm2/s);
VA – viscosidade absoluta em poise;
d – densidade em g/cm3;
logo, o centistoke (cSt) é: cSt – mm2/s.
Viscosidade Absoluta:
É definida com força (em dina) necessária para fazer deslocar uma superfície plana
de 1cm/s. Estando as duas superfícies separadas por uma camada de fluido com
1cm de espessura.
Sua unidade é o poise, que tem as dimensões em gramas por centímetro vezes por
segundo. Também nesse caso emprega-se a centésima parte do poise: o centipoise.
Origem das Unidades:
As unidades para a escala física de viscosidade utilizam o sistema CGS (centímetro,
grama, segundo) de grandezas. Assim, o Poise e o Stoke seguem as deduções
abaixo:
57
onde,
F – força em dina (gf.cm/s2);
t – tempo em segundos;
a – área em cm2;
p – poise (g/s.cm).
d
VA
s 
a
tF
p
.

Viscosidade Convencional:
A viscosidade convencional ou empírica é medida por meio dos seguintes
viscosímetros: Saybolt, Redwood e Engler.
Existem ainda as variações saybolt furol e graus engler.
Conversão de Viscosidade:
A conversão entre vários métodos pode ser feita considerando a mesma
temperatura para os ensaios, ou considerando várias temperaturas para um único
ensaio.
Classificação da Viscosidade ISO:
A International Standardisation Organization (ISO) estabeleceu um sistema de
classificação aplicável aos óleos industriais. Nesse sistema, a única característica
considerada é a viscosidade.
A classificação ISO de viscosidade expressa seus valores em graus de viscosidade
cinemática a 40 ºC dos óleos.
58
TABELA ISO DE VISCOSIDADE
ISO Grau de
viscosidade
Viscosidade
média
(cSt à 40 oC)
Limites da viscosidade
cinemática (cSt à 40 oC)
mín. máx
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 1000
ISO VG 1500
2.20
3.20
4.60
6.80
10.00
15.00
22.00
32.00
46.00
68.00
100.00
150.00
220.00
320.00
460.00
680.00
1000.00
1500.00
1.98 2.42
2.88 3.52
4.145.06
6.12 7.48
10.00 11.00
13.50 16.50
19.80 24.20
28.80 35.20
41.40 50.60
61.20 74.80
90.00 110.00
135.00 165.00
198.00 242.00
288.00 352.00
414.00 506.00
612.00 748.00
900.00 1000.00
1350.00 1650.00
Figura 37 – Tabela ISO de viscosidade
A nomenclatura usada nas especificações por esse sistema é:
59
Considerações do Padrão ISO:
A temperatura escolhida, que determina as viscosidades, que identificam as faixas
dos graus ISO, foi a de 40 oC, por ser próxima a temperatura usual da aplicação dos
lubrificantes.
A classificação ISO define 18 graus de viscosidade entre 2 cSt e 1500 cSt a 40 ºC, e
refere-se a produtos líquidos de petróleo, desde querosene até óleo de cilindro. A
norma ISO não obriga que cada linha de produtos contenha todos os graus ISO
existentes. A escolha dos graus a produzir fica a critério da Companhia Distribuidora.
A classificação ISO não engloba os lubrificantes para motores a explosão e
engrenagens automotivas, visto que os campos automotivo e industrial apresentam
características diferentes e incompatíveis, que impedem uma padronização conjunta
dos dois setores.
Os óleos para motores e engrenagens automotivas possuem padronização da SAE
(Society of Automotive Engineers) dos EUA, baseando-se em temperaturas na faixa
de operação normal desses lubrificantes (100 ºC). A viscosidade média de cada grau
é aproximadamente 50% maior que a viscosidade média do grau anterior.
Cada grau de viscosidade é identificado pelo número inteiro mais próximo do valor
da viscosidade, em cSt à 40 ºC, correspondente ao valor médio da faixa
considerada. É permitida uma variação de  10% desse valor médio.
A classificação ISO não informa sobre qualidade de lubrificantes e sim sobre suas
viscosidades cinemáticas à 40 ºC.
Nível de Desempenho:
São especificações militares norte-americanas que estabelecem características
físicas e químicas dos lubrificantes. Também estabelece os testes, feitos em motores
padrão que indicam a qualidade do óleo.
60
 A designação do nível de desempenho usa as iniciais MIL-L seguidas do número do
teste. Essa designação foi incorporada à classificação de serviço API-SAE-ASTM.
Viscosidade SAE:
É a classificação mais conhecida e deve-se à SAE (“Society of Automotive
Engenieers”). Baseia-se na viscosidade, não considerando fatores de qualidade ou
desempenho.
A classificação SAE considera sete faixas de viscosidade, representadas por um
número SAE, seguido ou não de letra W. Os números seguidos das letra W, inicial
de “winter” (inverno), indicam que o óleo foi testado e aprovado em condições de frio
intenso.
Figura 38 – Viscosidade para motores.
Serviço API-SAE-ASTM:
Para facilitar a seleção dos óleos, independente da viscosidade, o Instituto
Americano do Petróleo adotou, em 1947, um sistema com três classes de óleos:
 Regular - que é óleo mineral puro;
 Premium - que é óleo mineral com inibidor de oxidação;
 HD ("heavy duty") - que é óleo aditivado para trabalho pesado.
61
Depois de alguns anos, notaram-se as deficiências dos sistemas SAE e API. Criou-
se, então, a classificação API-.SAE-ASTM. Essa classificação contou com a
designação feita pela SAE; com a descrição do tipo de serviço, feita pela API; e com
a descrição básica do óleo feita pela ASTM.
Figura 39 – Classificação SAE - API - ASTM.
62
Figura 40 – Classificação SAE - API – ASTM (continuação).
63
Figura 41 – Classificação SAE - API – ASTM (conclusão).
Mistura de Óleos:
Em principio não é aconselhável misturar óleos de diferentes marcas. Apesar de
pertencerem à mesma designação API-SAE-ASTM. Ocorre que os aditivos usados
para cumprir as especificações de serviço não são iguais, isto pode gerar
incompatibilidades químicas, resultando na formação de borras.
Exceção deve ser feita aos óleos com especificação MIL-L-2104B ou MIL-L-2104C,
pois uma das características desses óleos é a compatibilidade com os demais óleos.
Óleo Multiviscoso:
É um tipo de óleo que atende a duas ou mais especificações SAE. É ideal para
climas frios e possui aditivação da melhor qualidade. Trata-se de um produto que
mantém sua viscosidade tanto sob frio intenso quanto sob calor intenso. Um dos
64
mais comuns é o SAE 20W40 - comporta-se como um óleo SAE20 no inverno e
como um SAE40 no verão.
Índice de Viscosidade:
O índice de viscosidade (IV) de um óleo é um valor empírico que estabelece uma
relação entre a variação que sua viscosidade sofre com a alteração da temperatura,
e as variações idênticas de dois óleos padrões.
Alguns líquidos tendem a ter sua viscosidade reduzida, quando aquecidos, e
aumentada, quando são resfriados. Maior o índice de viscosidade menor será a
variação da viscosidade com a temperatura. Por exemplo, se dois óleos, a uma
determinada temperatura, possuírem a mesma viscosidade, quando resfriados ficará
mais espesso aquele que possuir menor índice de viscosidade.
Figura 42 – Variação do Índice de Viscosidade.
O método IV foi criado em 1929 e tomou como padrões o óleo mais sensível e o
menos sensível na época.
O mais sensível recebeu o índice 0 (IV = 0); o menos sensível recebeu índice 100
(IV = 100). Foram tomadas por padrões as viscosidades medidas às temperaturas
de 100 e 210 ºF (37,8 e 99 ºC ) e mais recentemente a 40 e 100 ºC .
Atualmente, é possível produzir óleos mais sensíveis à temperatura do que os
abrangidos pela referência IV = 0, e outros menos sensíveis do que os que figuram
com a referência IV = 100.
65
Portanto, encontramos no mercado óleos com IV abaixo de zero e outros com IV
acima de 100. Em resumo, a viscosidade de todos os óleos diminui com o aumento
da temperatura, mas a dos óleos com alto IV não varia tanto como a dos óleos que
tem baixo IV.
Para determinar o índice de viscosidade de um óleo, do qual conhecemos a
viscosidade a determinada temperatura, é aplicada a seguinte fórmula:
100x
HL
UL
IV 








Sendo:
L - visc. do óleo de IV = 0;
H - visc. do óleo de IV = 100;
U - visc. do óleo de IV desconhecido;
Interpretação do Índice de Viscosidade (IV):
Pelo fato de as temperaturas de serviço às quais os óleos estão sujeitos serem
muito variáveis, torna-se importante conhecer o IV. Esse valor é obtido por meio do
catálogo do fornecedor.
A altas temperaturas, a viscosidade de um óleo pode cair tanto que a película
lubrificante pode se romper, provocando um sério desgaste das peças pelo contato
de metal com metal.
No caso oposto, a baixas temperaturas, o óleo pode tornar-se tão viscoso que não
consiga circular; ou, ainda, pode gerar forças que dificultem a operação da máquina.
Portanto, óleos sujeitos a considerável variação de temperaturas devem ter alto IV. É
o caso dos automóveis, das máquinas-ferramentas e dos aviões.
Importância da Viscosidade:
66
A viscosidade é, indubitavelmente, a propriedade física principal de um óleo
lubrificante. A viscosidade é um dos principais fatores na seleção de um óleo
lubrificante, sendo sua determinação influenciada por diversas condições, sendo as
mais comuns as seguintes:
 Velocidade: Maior a velocidade, menor deve ser a viscosidade, pois a
formação da película lubrificante é mais fácil. Os óleos de maior viscosidade
possuem maiores coeficientes de atrito interno, aumentando a perda de
potência, isto é, a quantidade de força motriz absorvida pelo atrito interno do
fluído.
 Pressão: Quanto maior for a carga, maior deverá ser a viscosidade para
suportá-la e evitar o rompimento da película.
 Temperatura: Como a viscosidade diminui com o aumento da temperatura,
para manter uma