MCI-8

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UNIDADE 8
SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO
8.1 – INTRODUÇÃO 
8.2 – FINALIDADE DO SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO 
8.3 – FUNÇÕES SECUNDÁRIAS DO ÓLEO LUBRIFICANTE
8.4 – MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO 
8.5 – SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO FORÇADA 
8.6 – O LUBRIFICADOR MECÂNICO DE CILINDROS
8.7 – A LUBRIFICAÇÃO DAS CRUZETAS 
8.8 – EXERCÍCIOS PROPOSTOS 
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UNIDADE 8
SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO
8.1 – INTRODUÇÃO
	Os motores térmicos, e em particular os Diesel, apresentam, pela sua própria natureza, problemas de lubrificação difíceis de serem equacionados, levando-se em conta os seguintes fatores:
 
o motor desenvolve elevadas temperaturas durante a combustão;
as pressões exercidas pelo ar comprimido no final da compressão são muito elevadas;
não há como se evitar a formação de fuligem e outras matérias carbonáceas oriundas da combustão;
O motor consome combustíveis com teores de enxofre relativamente superiores aos utilizados nos motores de explosão.
Em atenção a esses fatos, os engenheiros especializados em lubrificação sempre se preocuparam com a obtenção de lubrificantes com propriedades adequadas à superação dos problemas acima mencionados. 
Um moderno motor marítimo de grande porte, por exemplo, utiliza vários tipos de óleos lubrificantes, podendo ser um armazenado no poceto para o sistema principal, um para o eixo de cames, outro para a lubrificação das camisas dos cilindros, um para o turbocompressor, outro para o regulador de velocidade, etc. É claro que isso acontece porque se procura obter os melhores resultados possíveis, utilizando-se lubrificantes com propriedades específicas para cada tipo de trabalho. 
 8.2 – FINALIDADE DO SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO
A finalidade do sistema de lubrificação do motor é reduzir o atrito entre as peças que trabalham com movimento relativo. Isso é conseguido mediante o estabelecimento de um fluxo contínuo de lubrificante entre essas peças. Ocorre, entretanto, que, além de desempenhar sua função principal, o lubrificante acaba realizando funções secundárias de particular importância para o motor. 
CONTINUE ATENTO PARA FICAR POR DENTRO DO ASSUNTO.
8. 3 – FUNÇÕES SECUNDÁRIAS DO ÓLEO LUBRIFICANTE
	Dentre as funções secundárias desempenhadas pelo lubrificante do motor Diesel ,destacamos:
resfriamento;
vedação; 
limpeza; 
amortecimento de choques;
proteção contra ataques químicos.
a) O resfriamento ocorre porque, enquanto lubrifica, o óleo absorve parte do calor gerado pelo atrito entre as peças do motor e o transfere para o exterior em um trocador de calor denominado resfriador de óleo lubrificante. Por outro lado, em alguns motores de grande porte, uma ramificação do sistema de lubrificação é utilizada para circular o óleo nos espaços ocos existentes nas coroas dos êmbolos, com o propósito de remover dos mesmos o excesso de calor oriundo da combustão. Isto é feito com o auxílio de tubos telescópicos, que serão estudados num outro momento por entendermos que o assunto tem mais afinidade com o sistema de resfriamento do motor.
b) No que diz respeito à vedação, a película de óleo lubrificante entre os anéis de segmento e as paredes dos cilindros intensificam a vedação do ar e dos gases , principalmente nas fases de compressão, combustão e expansão, nas quais a pressão no interior do cilindro é bastante elevada.
c) Com relação à limpeza, o lubrificante circulando no sistema deve ser capaz de desagregar e arrastar consigo as impurezas que se formam no mesmo, principalmente as oriundas dos resíduos da combustão. Essa limpeza deve-se a uma propriedade do óleo denominada detergência, que é da maior importância, pois as impurezas podem obstruir parcial ou totalmente, tubos, galerias e orifícios de passagem do lubrificante.
 
d) A função de amortecer choques deve-se ao fato de que a película de óleo em determinados mancais, como por exemplo o da conectora, sofre cargas muito elevadas, principalmente no instante da combustão. O lubrificante deverá, por suas propriedades de resistência de película, suportar esses aumentos de carga e de pressão, de maneira a impedir o contato metálico entre as telhas dos mancais e o eixo.
e) A película de óleo lubrificante deve ainda proteger contra os ataques químicos todas as superfícies com as quais entra em contato. 
	AGORA, ESPERAMOS QUE VOCÊ TENHA COMPREENDIDO MELHOR AS FUNÇÕES DO ÓLEO LUBRIFICANTE.
8.4 – MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO
Os motores Diesel e os de explosão podem dispor dos seguintes métodos de lubrificação:
forçada;
por salpico;
por gravidade;
manual.
A lubrificação forçada é feita por meio de uma bomba que pode ser acionada pelo próprio motor, como no caso dos motores de pequeno porte; ou por um motor elétrico, como no caso dos motores de médio e de grande porte.
A lubrificação por salpico é utilizada principalmente na lubrificação de cilindros de motores de pequeno porte. Nesse método. uma espécie pescador, fixado à cabeça da conectora. mergulha no lubrificante do cárter e, na subida, salpica o lubrificante nas paredes do cilindro.
A lubrificação por gravidade pode ser utilizada de várias maneiras, mas a principal você já estudou na unidade 6.0, quando abordamos o assunto lubrificação para turbocompressores 
A lubrificação manual com óleo é efetuada com o auxílio de uma almotolia, sendo utilizada em locais não cobertos por outro tipo de lubrificação. Foi muito utilizada na lubrificação de balancins e válvulas de admissão e de descarga de motores Diesel que não tinham cabeçotes cobertos. Hoje em dia, essa lubrificação é quase inexistente, pois os balancins são supridos pela lubrificação forçada, e as válvulas pela própria névoa de lubrificante que se forma em decorrência da vaporização do óleo. A lubrificação manual com graxa, entretanto, ainda é bastante usada em alguns pontos do motor, principalmente em articulações de hastes e alavancas de comando onde é comum encontrarmos copos de graxa ou outros dispositivos com válvulas de retenção esférica.
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8.5 – O SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO FORÇADA E SEU FUNCIONAMENTO
A lubrificação forçada é utilizada na generalidade dos motores marítimos. Embora haja variantes de um para outro, um sistema de lubrificação forçada é composto basicamente pelos seguintes componentes:
reservatório de óleo lubrificante;
ralo;
bomba;
filtro; 
resfriador. 
O reservatório de óleo lubrificante pode ser o cárter do motor ou um tanque abaixo do mesmo e com ele comunicado, denominado poceto. Naturalmente, quando há poceto na instalação o cárter é do tipo seco. Não havendo poceto, o cárter é do tipo alagado ou úmido, como é o caso dos motores de pequeno porte. A figura 8.1 mostra um sistema simplificado de lubrificação forçada para motores marítimos de médio e de grande porte. 
Observe que no referido sistema a bomba aspira o óleo lubrificante armazenado no poceto e o descarrega através de um resfriador para o motor. Depois de lubrificar os componentes do motor, o lubrificante cai no cárter, que está comunicado com o poceto por uma tubulação apropriada. Dessa maneira, o cárter apenas recolhe o lubrificante, deixando-o passar imediatamente para o poceto. É por isso que ele é considerado “seco”. Observe também na mesma figura um sistema simplificado de purificação do lubrificante.
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b) O ralo é um protetor de chapa multiperfurada instalado na extremidade do tubo de sucção da bomba, com o propósito de impedir que corpos estranhos, tais como trapo, estopa e outros, por vezes esquecidos nos reservatórios após uma limpeza, penetrem no corpo da máquina, comprometendo o seu funcionamento. 
c) A bomba do sistema tem por finalidade manter o lubrificante sob pressão, circulando no sistema. Ela aspira o óleo do cárter ou do poceto através de um ralo e o envia aos pontos do motor onde a lubrificação se faz necessária. Pode ser acionada pelo próprio motor, como no caso do de pequeno porte, ou por motor elétrico, quando se trata de motores de médio e de grande porte. É daí que vem a idéia de bombas dependentes e independentes do funcionamentodo motor. O tipo de bomba mais empregado nos sistemas de lubrificação forçada é o de engrenagens mostrado na figura 8.2.
O líquido é conduzido entre os dentes das engrenagens e a carcaça da bomba. No caso da figura, a engrenagem de cima gira no sentido anti-horário e a de baixo gira no sentido horário. Uma dessas engrenagens recebe o movimento do seu acionador (engrenagem acionada), fazendo girar a outra em sentido contrário (engrenagem conduzida). 
A bomba dispõe de uma válvula reguladora de pressão, que permite manter constante a pressão do óleo no sistema. 
Em caso de elevação excessiva da pressão, a válvula abre, comunicando a descarga com a admissão da bomba ou com o cárter, mantendo a pressão desejada no sistema. A figuras 8.3 A e B mostram claramente como isso ocorre.
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d) O filtro de óleo lubrificante tem por finalidade reter as impurezas sólidas menores, que conseguem passar pelo ralo, garantindo o fornecimento de uma película de óleo isenta de impurezas entre as peças a lubrificar. O filtro de O.L. é do tipo descartável nos motores de pequeno porte, devendo ser substituído após um determinado número de horas de funcionamento previsto no manual do fabricante, ou sempre que se suspeitar que ele encontra-se incapacitado de realizar satisfatoriamente a sua função. A figura 8.4 mostra um tipo de filtro utilizado em motores de pequeno porte.
 
É muito comum encontrarmos nos filtros dos motores de pequeno porte uma válvula de alívio, que permite ao lubrificante passar por fora do elemento filtrante, sempre que a pressão excede a um determinado valor. Isso acontece quando o fluido está muito viscoso ( por causa do frio), ou quando o elemento do filtro encontra-se demasiadamente sujo. Assim, a válvula de alívio atua como uma proteção para o motor, pois evita uma queda de pressão no sistema provocada pela redução do fluxo de óleo. Com pouco lubrificante, o atrito entre as peças aumenta, a temperatura sobe, o lubrificante superaquece, a viscosidade cai excessivamente e o material das peças funde, principalmente o dos metais macios utilizados no revestimento das telhas dos mancais fixos e móveis. As figuras 8.5 A e 8.5 B ilustram o que acabamos de expor.
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Os sistemas de lubrificação dos motores de médio e de grande porte dispõem normalmente de filtros duplos de tela fina. Através de um macho de três vias pode-se comunicar o limpo e isolar o sujo para limpeza, sem necessidade de parar o motor. A importância de se manter os filtros de óleo em bom estado é tão grande que alguns fabricantes instalam neles dispositivos, que facilitam o controle das suas condições operacionais. Entre esses dispositivos encontram-se manômetros diferenciais, dispositivos de limpeza automática, detetor de partículas metálicas, etc. 
A preocupação com a pureza do lubrificante dos motores marítimos de médio e de grande porte é tão grande, que a presença de ralo e filtro (s) no sistema do motor não dispensa a atuação de um sistema independente, que utiliza um centrifugador destinado a remover sedimentos e possíveis quantidades de água que possam aparecer no sistema. Além disso, não faltam dispositivos de proteção e alarmes visuais e sonoros para denunciar anormalidades nas pressões e temperaturas do lubrificante, dispositivos esses muitas vezes atrelados a um sistema de desaceleração automática do motor. Independentemente de todos esses cuidados, mensalmente, ou sempre que se suspeitar de uma possível contaminação do produto, o Chefe de Máquinas envia amostras do lubrificante para análise laboratorial em terra. 
Diversos materiais são empregados na confecção dos elementos de filtros de óleo lubrificante. Dentre os mais utilizados encontram-se a lã, o feltro, o papel especial, os discos de tela fina etc.
e) O resfriador de óleo lubrificante tem por finalidade remover o excesso de calor absorvido pelo óleo na sua função de reduzir o atrito entre as peças. O resfriador pode ser circulado por ar ou por água, conforme o tipo de motor. A bordo dos navios são resfriados por água e podem ser do tipo de feixe tubular ou de placas. 
Quando se trata de um resfriador do tipo de feixe tubular, a água salgada passa pelo interior dos tubos, sendo estes envolvidos pelo lubrificante. Isso facilita a limpeza e a remoção das incrustações que se acumulam no interior dos mesmos. A pressão da água salgada deve ser um pouco superior à do lubrificante, para que, em caso de furo nos tubos, a água salgada não contamine o óleo do sistema, que, em alguns navios, é da ordem de alguns milhares de litros.
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:
AO MENOR SINAL DE PERDA DE LUBRIFICANTE, DEVE-SE IMEDIATAMENTE PROCURAR POR PONTOS DE FUGA NO SISTEMA. QUAISQUER POSSÍVEIS VAZAMENTOS DEVEM SER IMEDIATAMENTE SANADOS. A PRESENÇA DE VESTÍGIOS DE ÓLEO NA ÁGUA DO RIO OU DO MAR PODE INDICAR FURO (S) NO (S) TUBO (S) DO RESFRIADOR DE ÓLEO, EXIGINDO PROVIDÊNCIAS URGENTES PARA A PRESERVAÇÃO DO MOTOR E DO MEIO AMBIENTE.
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8.5.1 - FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO FORÇADA PARA MOTORES DIESEL
A figura 8.6 mostra um sistema completo de lubrificação forçada utilizado no motor MWM-DT-232-VP. Observe com muita calma e redobrada atenção os vários dispositivos de segurança e controle. 
Repare que o sistema dispõe de uma pequena bomba para enviar óleo para fazer o resfriamento dos êmbolos. Veja como o lubrificante chega à bomba injetora de combustível. Repare que a lubrificação do turbocompressor é do tipo forçada. Não é um esquema excelente para você aprofundar os seus conhecimentos ?
Cárter
Bomba de óleo lubrificante
Bomba de óleo de arrefecimento do êmbolo
Resfriador de óleo lubrificante
Válvula termostática ( para desvio do resfriador )
Filtro de óleo lubrificante
Filtro de tela
Cartucho de papel
Válvula de descarga
Válvula de desvio do filtro
Válvula de desvio do cartucho
Linha de retorno para o cárter
Tubo de distribuição
Eixo de manivelas
Eixo de comando de válvulas
 Êmbolo
Bico de arrefecimento 
Tucho
Orifício de escoamento
Haste ou vareta
Balancim
Tubulação para a bomba injetora de combustível
Turbocompressor
Manômetro de óleo
Retorno de óleo
Admissão da água de resfriamento
Saída da água de resfriamento
8.6 – LUBRIFICAÇÃO DOS CILINDROS
	A lubrificação dos cilindros do motor deve realizar as seguintes tarefas:
permitir a formação de uma película de lubrificante entre as paredes do cilindro e os anéis de segmento, de modo a mantê-los ligeiramente afastados. Essa película deverá existir também entre os anéis e as paredes dos estacais dos êmbolos;
formar uma vedação entre cilindro e êmbolo , com o objetivo de evitar, tanto quanto possível, a passagem de ar ou gases para o cárter ou para a câmara de ar de lavagem, conforme o tipo de motor, durante a compressão e a expansão;
permitir a transferência de uma boa parte do calor armazenado no êmbolo para as paredes do cilindro, que o conduzirão para a água de resfriamento;
desagregar e remover quaisquer depósitos estranhos e resinosos que possam depositar-se nos estacais, nas fendas dos anéis raspadores, nas paredes do cilindro, etc., decorrentes da combustão e do calor dela gerado.
É IMPORTANTE QUE VOCÊ SAIBA QUE OS MOTORES DIESEL UTILIZADOS NA PROPULSÃO DOS GRANDES NAVIOS SÃO EXTREMAMENTE ALTOS, POSSUEM CRUZETAS, SÃO DE DOIS TEMPOS, SUPERALIMENTADOS, DE BAIXA VELOCIDADE E COM CILINDROS ISOLADOS DO CÁRTER POR UM DIAFRAGMA. ALÉM DISSO, ESSES MOTORES, POSSUEM CÁRTER DO TIPO SECO E O VOLUME DE ÓLEO LUBRIFICANTE NO POCETO PODE CHEGAR AOS 100000 LITROS. POR ESSAS E OUTRAS RAZÕES, EM TAIS MOTORES TORNA-SE INDISPENSÁVEL A LUBRIFICAÇÃO EM SEPARADO DOS CILINDROS. ESTA LUBRIFICAÇÃO É REALIZADA POR MEIO DE UM DISPOSITIVO CONSTITUÍDO POR UMA BATERIA DE PEQUENAS BOMBAS ALTERNATIVAS DE ÊMBOLO, CUJO EIXO DE COMANDO É ACIONADO PELO PRÓPRIO MOTOR. ESSE DISPOSITIVO A QUE ESTAMOS NOS REFERINDO CHAMA-SE LUBRIFICADOR MECÂNICO.
A lubrificação em separado, realizada por lubrificador mecânico, apresenta as seguintes vantagensem relação à lubrificação simultânea, utilizada nos motores de pequeno porte:
 
permite um controle rigoroso da quantidade de lubrificante enviada para os cilindros;
permite a visualização do lubrificante enviado aos cilindros;
permite o emprego de lubrificantes mais adequados às severas condições de trabalho como altas pressões e temperaturas;
 d) não contamina o lubrificante do sistema principal com resíduos carbonosos da combustão.
8.6.1 – FUNCIONAMENTO DO LUBRIFICADOR MECÂNICO
O lubrificador mecânico, mostrado na figura 8.7, é constituído de uma série de pequenas bombas alternativas de êmbolos acionadas por um eixo de cames que recebe movimento do próprio motor.
As bombas aspiram o lubrificante do reservatório e o enviam para vários pontos situados em torno das camisas dos cilindros do motor. A figura mostra a injeção do lubrificante em apenas um ponto do cilindro. Como você pode observar, o óleo é enviado para os cilindros por meio de tubos de pequeno diâmetro, que terminam por ponteiras enroscadas nas camisas.
Um tanque elevado ( que não aparece na figura ) supre o lubrificante para o reservatório do lubrificador. A quantidade de óleo enviada para cada ponto do cilindro é regulada pelo curso efetivo do êmbolo de cada bomba e pelo número de cursos de recalque na unidade de tempo. Como o lubrificador mecânico é acionado pelo próprio motor, é fácil entender que, para uma dada regulagem, a quantidade de óleo fornecida aos cilindros está intimamente relacionada com a velocidade do mesmo. Cada uma das bombas do lubrificador possui , no lado da descarga, um visor de vidro ou plástico em forma de tubo, dentro do qual trabalha uma esfera de aço com diâmetro pouco inferior ao diâmetro interno do mesmo. Assim, dependendo da velocidade do motor, o fluxo de óleo descarregado pela bomba manterá a esfera mais ou menos suspensa no interior do visor. Evidentemente, quando o motor está parado, as esferas de aço descem ao fundo do tubo. O lubrificador dispõe ainda de uma pequena manivela que, acionada manualmente, atua nos elementos de bombeio para fazer a pré-lubrificação dos cilindros antes da partida do motor.
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:
 SE, DURANTE A CONDUÇÃO, VOCÊ OBSERVAR ALGUMA ESFERA ARRIADA NO FUNDO DO VISOR, SAIBA QUE AQUELE ELEMENTO NÃO ESTÁ ENVIANDO LUBRIFICANTE PARA O SEU PONTO NO CILINDRO, O QUE É MUITO GRAVE PARA O MOTOR. REDUZA A MÁQUINA E PROCURE IMEDIATAMENTE RESTABELECER A SUA OPERACIONALIDADE. NA MAIORIA DAS VEZES, AQUELE ELEMENTO ESTÁ PRECISANDO APENAS DE PURGA OU DESAERAÇÃO. PARA RESOLVER O PROBLEMA, FOLGA-SE UM POUCO O PARAFUSO APROPRIADO PARA TAL, PERMITINDO QUE TODO O AR SAIA DO SISTEMA. APÓS ASSEGURAR-SE DE QUE SÓ SAI LUBRIFICANTE, REAPERTA-SE O PARAFUSO. QUANDO ESSE PROCEDIMENTO NÃO RESOLVE O PROBLEMA, DEVE-SE PARAR O MOTOR E BUSCAR A SOLUÇÃO DEFINITIVA ANTES DE RECOLOCÁ-LO EM FUNCIONAMENTO.
8.7 – A LUBRIFICAÇÃO DAS CRUZETAS
 	Você deve estar lembrado de que a cruzeta é fixada a uma das extremidades da haste do êmbolo, e que é no seu pino que articulam a haste do êmbolo e o pé da conectora. Os patins da cruzeta deslizam alternativamente nos chamados paralelos, fixados na própria estrutura do motor, exercendo grande carga sobre os mesmos. Como não poderia deixar de ser, esses pontos exigem uma farta lubrificação, sendo supridos adequadamente com óleo do próprio sistema principal. A figura 8.8 dá uma idéia precisa dos componentes de uma cruzeta de um motor moderno utilizado na propulsão marítima. Na referida figura, você pode perceber como é feita a articulação das peças entre si.
AGORA VERIFIQUE O QUE VOCÊ APRENDEU.
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8.8 – EXERCÍCIOS PROPOSTOS
I) Escreva certo ou errado de acordo com as afirmativas:
(____________	) 	O motor Diesel utiliza combustíveis com teores de enxofre relativamente inferiores aos dos motores de explosão.
(____________	) 	Um motor marítimo de grande porte pode utilizar mais de dois tipos de óleos lubrificantes.
(____________	) 	Alguma bombas de sistemas de lubrificação forçada para motores podem ser acionadas por motores elétricos.
(____________	) 	 O óleo lubrificante deve ser capaz de proteger contra ataques químicos as superfícies metálicas do motor com as quais entra em contato.
(____________	) 	 Por não ser uma substância dura, o lubrificante nada contribui na vedação entre êmbolos e cilindros.
(____________	) 	 A película de óleo lubrificante deve ter a propriedade de amortecer choques, principalmente em certos mancais do motor onde a carga é muito elevada.
(____________	) 	Um elemento de filtro de óleo lubrificante equipado com válvula de alívio não precisa ser substituído.
(____________	) 	 A válvula reguladora de pressão do sistema de lubrificação do motor deve abrir todas as vezes que a temperatura do óleo lubrificante aumenta excessivamente.
(____________	) 	Com o motor parado é possível fazer a pré-lubrificação dos cilindros atuando-se manualmente no comando das bombas do lubrificador mecânico.
10) (____________	) 	Quando a velocidade do motor diminui, o débito das bombas do lubrificador mecânico permanece constante.
II) Assinale a única alternativa correta em cada item: 
É a bomba mais utilizada em sistemas de lubrificação forçada para motores:
centrífuga.
alternativa de êmbolo.
de diafragma.
de engrenagens.
É o dispositivo responsável pela lubrificação em separado dos cilindros: 
almotolia. 
lubrificador mecânico.
copo de graxa.
bomba de engrenagens.
Uma vantagem da utilização do lubrificador mecânico em alguns motores Diesel é que ele:
envia quantidades de lubrificante em excesso para os cilindros.
introduz o lubrificante no cilindro misturado com o combustível.
permite a visualização do lubrificante enviado ao cilindro.
usa o mesmo lubrificante do regulador de velocidade do motor.
Não é um material utilizado na confecção de elementos de filtros de óleo lubrificante:
isopor.
discos de tela fina. 
papel especial.
feltro.
Não pertence ao sistema de lubrificação forçada dos motores:
ralo.
filtro.
ejetor. 
resfriador.
III) Responda:
Quais são as funções secundárias do óleo lubrificante nos motores de combustão interna ?
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Qual é a finalidade do sistema de lubrificação do motor ?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Quais são os principais componentes de um sistema de lubrificação forçada para motores?
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Por que nos sistemas de lubrificação forçada dos motores marítimos a pressão da água salgada de circulação do resfriador deve ser inferior à do óleo lubrificante ?
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Por que, para uma dada regulagem, a quantidade de óleo enviada pelo lubrificador mecânico depende da velocidade do MCP ?
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Fig. 8.1 – Sistema simplificado de lubrificação forçada
Fig. 8.3 – Válvula reguladora de pressão
Fig. 8.2 – Bomba de engrenagensFig. 8.4 – Filtro de óleo para motores de pequeno porte
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Fig. 8.5 - Válvula de alívio
Fig. 8.6 – Sistema de lubrificação forçada
Fig. 8.7 – Lubrificador mecânico
Fig. 8.8 – Componentes da cruzeta
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