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Lubrificação AUTOMOTIVA 2 3 Companhia Brasileira de Petróleo Ipiranga www.ipiranga.com.br INTRODUÇÃO 2 As Empresas Petróleo Ipiranga têm ocupado desde o início de suas atividade em 1937, no mercado brasileiro, uma posição de destaque no refino, distribuição de combustíveis, produção e pesquisa de lubrificantes automotivos. Os estudos e ensaios, tanto em laboratório com práticos que são constantemente levados a efeito, permitem não somente manter um estreito relacionamento com o desenvolvimento da indústria automobilística, como também seguir as tendências futuras das exigências dos novos projetos de motores, transmissões e outros componentes automotivos e ferroviários, cada vez mais sofisticados e mais difíceis de serem lubrificados em condições extremas de serviços. Os lubrificantes destinados aos equipamentos automotivos representam a maior parcela de utilização entre todos os outros tipos de lubrificantes. Em nenhuma outra aplicação os lubrificantes são usados em condições mais diversas e severas de operação e em modelos tão variados de equipamentos. Consumidores em todo o Brasil confiam a lubrificação de seus veículos nos produtos que levam a marca IPIRANGA. Sabem que a qualidade e performance destes lubrificantes irão atender as especificações requeridas e satisfazer todas as necessidades de lubrificação dos seus veículos. A IPIRANGA emprega os mais modernos processos para fabricação, com um severo controle de qualidade e rigorosos testes de avaliação de desempenho dos produtos produzidos e Certificados pela Norma ISO 9001, garantindo com isso as exigências técnicas e a satisfação de todos os requisitos para uma longa vida dos componentes e partes lubrificadas. Pesquisas constantes são realizadas para o desenvolvimento de lubrificantes cada vez melhores, a fim de atender as crescentes necessidades da indústria automobilística quanto ao desempenho e performance dos lubrificantes. A IPIRANGA não para de evoluir e de investir em novas tecnologias que façam com que o consumidor saiba que ao utilizar um produto que tenha a sua marca, estará utilizando um produto da mais alta qualidade e com um excelente desempenho. O QUE É UM ÓLEO LUBRIFICANTE? 3 Antes de tratar das necessidades de lubrificação de um veículo, é conveniente conhecer alguns termos expressões comumente utilizadas com referência aos óleos lubrificantes, sua escolha e o seu comportamento em serviço. O Petróleo O petróleo é composto por uma mistura complexa dos elementos hidrogênio e carbono, além de pequenas quantidades de vários outros elementos, como o enxofre, oxigênio, sódio, ferro, nitrogênio, entre outros (geralmente considerados como impurezas). O óleo cru tal como é extraído, contêm hidrocarbonetos, sendo que alguns são muito instáveis e se dividem facilmente em novos compostos com o tempo e outros são extremamente estáveis e resistem fortemente a qualquer decomposição causada pelo calor, pressão ou reação química. De acordo com a predominância dos hidrocarbonetos encontrados no óleo cru, o petróleo é classificado em: Parafínicos: Quando existe predominância de hidrocarbonetos parafínicos. Este tipo de petróleo produz derivados com as seguintes propriedades: • Gasolina de baixa octanagem. 4 • Querosene de alta qualidade. • Óleo diesel com boas características de combustão. • Óleos lubrificantes de alto índice de viscosidade, elevada estabilidade química e alto ponto de fluidez. • Resíduos de refinação com elevada percentagem de parafina. Naftênicos: Quando existe predominância de hidrocarbonetos naftênicos. O petróleo do tipo naftênico produz derivados com as seguintes propriedades: • Gasolina de alta octanagem. • Óleos lubrificantes de baixo ponto de fluidez, baixo índice de viscosidade e baixo resíduo de carbono. Mistos: Quando possuem misturas de hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos, com propriedades intermediárias, de acordo com maior ou menor percentagem de hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos. Aromáticos: 5 Quando existe predominância de hidrocarbonetos aromáticos. Este tipo de petróleo é raro, produzindo solventes de excelente qualidade e gasolina de alta octanagem. Não se utiliza este tipo de petróleo para fabricação de lubrificantes. Após a seleção do tipo desejável de óleo cru, os mesmos são refinados, através de processos que permitem a obtenção de óleos básicos de ata qualidade, livres de impurezas e componentes indesejáveis. O óleo lubrificante A elaboração dos óleos lubrificantes faz-se através da mistura adequada de diferentes óleos básicos acabados obtidos após os processos de refinação. Estas misturas, feitas em proporções exatas para obtenção de viscosidades determinadas, são completadas com outros tratamentos e/ou aditivos, a fim de dotar o produto final com características especiais, que permitirão aos óleos satisfazerem todas as exigências nos casos para que são recomendados. O que é um óleo lubrificante automotivo? Um óleo lubrificante automotivo deve possuir uma série de características especiais para satisfazer as exigências mecânicas e 6 as variações de condições operacionais e ambientais a que estarão continuamente submetidos. O desenvolvimento e a formulação de um óleo lubrificante é um trabalho complexo, em que o técnico deve estudar a compatibilidade entre os diversos tipos de óleos básicos, entre os diversos tipos de aditivos e entre estes óleos e aditivos, de acordo com sua finalidade. CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES Para se atingir as características desejadas de 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 associados aos métodos científicos desenvolvidos em laboratórios. As provas de laboratório são importantes para o controle das operações de fabricação e como índice de uniformidade, porém, a medida final da qualidade e poder de lubrificação são resultados obtidos na prática e nas condições reais de serviço. Na refinação e produção de óleos lubrificantes, devem ser estabelecidos limites de tolerância, cobrindo numerosas propriedades e características, a fim de se obter o grau desejado de normalização dos produtos. Usam-se como limites básicos, várias propriedades físicas e químicas, conhecidas como especificações para óleos lubrificantes. Estas especificações são usualmente determinadas e expressas baseadas em testes padronizados, estabelecidos por órgãos normalizadores como a ASTM (American Society for Testing and Materials), ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), IBP (Instituto Brasileiro do Petróleo), API (American Petroleum Institute), e outras. Viscosidade 7 A viscosidade é uma das propriedades mais importantes dos lubrificantes. A viscosidade está relacionada com o atrito entre as moléculas do fluido, podendo ser definida como a resistência ao escoamento ou a resistência interna oferecida por um fluido (líquido ou gasoso) ao movimento ou ao escoamento. A viscosidade determina a facilidade com que pode ser dada a partida num motor ou trocadas as marchas em tempo frio. É o fator que determina a capacidade de carga que pode ser suportada num mancal, com uma película de óleo separando as partes móveis. A viscosidade afeta diretamente a potência e o calor gerado nos componentes mecânicos, influindo no efeito de vedação entre as folgas das peças e no próprio consumo do motor. A viscosidade não possui relação alguma com o seu peso ou oleosidade. A oleosidade é a propriedade que o lubrificante possui de aderir às superfícies (adesividade) e permanecer coeso (adesividade). Como exemplo, citaremos a água, que não possui oleosidade e os óleos lubrificantes quepossuem adesividade e coesividade. Fluidos com alta oleosidade têm uma alta viscosidade, como o mel, isto é, eles não escorrem facilmente. Fluidos mais “finos”, tais como 8 a água, fluem facilmente, significando que possuem baixa viscosidade. Os óleos lubrificantes são produzidos em várias viscosidades, podendo-se obter outras intermediárias através da mistura entre os óleos básicos. A viscosidade de um óleo lubrificante varia com a temperatura, sendo inversamente proporcional à mesma. Isto significa que a medida que a temperatura do óleo aumenta, ele se torna menos viscoso. Com a diminuição da temperatura, o óleo torna-se mais espesso, ou mais viscoso. A viscosidade de óleos de diferentes origens e processos de refinação varia de forma diferente para as mesmas variações de temperatura. Assim sendo, sempre que se referir a um valor que representa a viscosidade de um óleo, deve-se referir também à temperatura na qual ela foi medida, pois caso contrário o valor não terá nenhum significado. Existem vários aparelhos para se medir a viscosidade de um óleo, os quais são denominados de VISCOSÍMETROS. Os viscosímetros mais utilizados são os seguintes: • CINEMÁTICO (Utiliza o Sistema Métrico Internacional). • SAYBOLT UNIVERSAL. • REDWOOD (Inglês). • ENGLER (Alemão). Os mais utilizados são os Cinemáticos e os Saybolt. O funcionamento de todos eles se baseia no tempo de escoamento em segundos, necessário para que uma determinada quantidade de óleo, mantida a uma temperatura determinada, passe por um orifício de tamanho especificado. A seguir, o viscosímetro automático Cinemático Cannon. 9 Atualmente, o sistema de medição de viscosímetro Cinemático é de uso universal, visto ser enquadrado no Sistema Métrico Decimal Internacional e apresentar uma precisão maior em relação aos outros viscosímetros. No método Cinemático, um tubo capilar é abastecido com óleo através de sucção, até um nível marcado. Parando-se de succioná- lo, o óleo tende a voltar para a posição inicial, passando por uma segunda marca de referência. Anota-se o tempo, em segundos, que o nível do óleo levou para passar pelos dois traços de referência. Para cada faixa de viscosidade dos óleos, é utilizado um tubo capilar com diâmetro especificado e, para cada tubo, é determinado um fator de correção “C” do tubo, para o cálculo da viscosidade em centistokes (cSt): Viscosidade Cinemática em cSt = C x t 1 Centistokes = 1 mm²/s Onde t é o tempo de escoamento em segundos do óleo no viscosímetro cinemático. 10 A seguir, o viscosímetro Saybolt ainda bastante utilizado em laboratórios. Importância da Viscosidade Como já foi dito anteriormente, a viscosidade é a principal propriedade física dos óleos lubrificantes, sendo um dos fatores mais importantes na seleção adequada dos mesmos. Sua determinação é influenciada por diversas condições sendo as principais as seguintes: 1. Velocidade Quanto maior for a velocidade, menor deve ser a viscosidade e vice-versa. Os óleos de maior viscosidade possuem maiores coeficientes de atrito interno, aumentando a perda de potência, isto é, aumentando a quantidade de força motriz absorvida pelo atrito interno do fluido. 2. Pressão Quanto maior for a carga, maior deverá ser a viscosidade, para poder suportá-la e evitar o rompimento da película lubrificante. 11 3. Temperatura Como a viscosidade diminui em função do aumento da temperatura, para manter uma película lubrificante adequada, quanto maior for a temperatura, maior deverá ser a viscosidade. 4. Folgas Quanto menores as folgas, menor deverá ser a viscosidade, a fim de que o óleo possa penetrar nelas. 5. Acabamento Quanto melhor for o grau de acabamento superficial das peças em movimento, menor poderá ser a viscosidade. Verifica-se assim que existem condições inversas, isto é, umas que exigem uma baixa viscosidade e outras, alta viscosidade, que podem ocorrer ao mesmo tempo. Isto torna a determinação da viscosidade um estudo complexo, que deve ser feito por técnicos especializados quando do projeto dos motores, transmissões e outros equipamentos. Índice de Viscosidade O índice de viscosidade é um valor numérico que indica a variação da viscosidade em relação a variação de temperatura. Os óleos lubrificantes sofrem alterações na sua viscosidade quando submetidos a variação de temperatura. Estas variações podem ser muito diferentes, em função do tipo de óleo lubrificante. O índice de viscosidade (I.V.) é a medida padrão estabelecida para medir o grau de variação da viscosidade em função da temperatura. Baseia-se na comparação com as médias comparativas das variações de dois tipos de óleos que foram estabelecidos como padrões, dando-se ao óleo que mostrou a maior viscosidade quando resfriado e a menor 12 viscosidade na presença de calor, a classificação de zero (óleo aromático). Ao óleo que conservou a maior viscosidade quando aquecido e a menor viscosidade quando submetido ao frio, deu-se a classificação de 100 (óleo parafínico). Todos os óleos teriam, pois, a sua classificação entre 0 e 100 e o que mostrasse o maior índice de viscosidade, indicaria uma variação de temperatura relativamente pequena de viscosidade com uma grande variação de temperatura. Atualmente, temos óleos que ultrapassaram os índices de viscosidades iniciais de 0 a 100 e superam o I.V. de 250 e existem métodos de determinação do I.V. para estes valores. Conhecendo-se duas viscosidades do óleo em temperaturas diferentes, o índice de viscosidade pode ser calculado através de fórmulas, tabelas e gráficos, publicados pela ASTM, que permitem determinar o I.V. com precisão. Apesar do índice de viscosidade de um óleo lubrificante ser basicamente proveniente da natureza do petróleo cru e dos processos de refinação utilizados, pode-se aumentá-lo através do uso de aditivos para esta finalidade (Modificadores de Viscosidade). Os óleos lubrificantes automotivos, geralmente possuem um elevado índice de viscosidade (acima de 100), o que permite uma partida rápida no frio, lubrificação imediata nos pontos mais elevados no motor quando da partida, menor consumo de óleo e lubrificação eficiente em altas temperaturas. Índice de Viscosidade: Para uma mesma variação de temperatura, a viscosidade dos óleos para motores SAE 20, 30, 40 e 50 variam muito mais do que a viscosidade do óleo SAE 20W/50. O óleo SAE 20W/50 possui um índice de viscosidade maior que os outros óleos do gráfico. 13 Ponto de Fulgor e Ponto de Combustão Ponto de Fulgor é a temperatura na qual o óleo, quando aquecido em aparelho adequado, desprende os primeiros vapores que se inflamam momentaneamente (lampejo) ao contato de uma chama. Este ensaio fornece a indicação do ponto de evaporação de um óleo à pressão atmosférica. Continuando-se o aquecimento, depois de atingido o Ponto de Fulgor, quando o óleo ao contato da chama inflama-se em toda a superfície por mais de 5 segundos, tem-se a esta temperatura o Ponto de Combustão ou Inflamação. O Ponto de Combustão de um óleo encontra-se aproximadamente de 20°C A 30°C acima do Ponto de Fulgor. Os óleos para motores necessitam ter um Ponto de Fulgor elevado, para se evitar o risco de incêndio nas altas temperaturas em que trabalham. No caso de óleos usados, o aumento do Ponto de Fulgor significa perda das partes leves por evaporação, enquanto que sua redução indica que houve contaminação por combustível ou outro produto de menor Ponto de Fulgor. Ponto de Fluidez Para haver uma circulação imediata do lubrificante do carter, as partes a serem lubrificadas em tempo frio, o óleo deve manter sua fluidez em baixas temperaturas e escorrer facilmente, a fim de prover uma lubrificação adequada. 14 Uma indicação da capacidade de um óleo fluir em baixas temperaturas é dada pelo teste de Ponto de Fluidez, que significa a menor temperatura na qual uma amostra ainda flui,quando resfriada e observada sob condições especificadas. O método para determinação do Ponto de Fluidez, consiste em se resfriar uma amostra num ritmo pré-determinado, observando-se a sua fluidez a cada queda de temperatura de 3°C, até que virtualmente a superfície da amostra permaneça imóvel por 5 segundos, ao se colocar o tubo de ensaio com a amostra, na posição horizontal. O Ponto de Fluidez fornece uma idéia, de até qual temperatura, determinado óleo lubrificante pode ser resfriado sem perigo de deixar de fluir. O óleo lubrificante pode deixar de fluir por duas razões. Primeiro, pode conter uma certa quantidade de parafina, que permanece dissolvida no óleo a temperaturas maiores. Quando este óleo é resfriado, a parafina cristaliza-se, aumentando em número e tamanho, formando uma estrutura de treliça que tende a impedir os movimentos do óleo. Isto pode ser evitado através de diversos métodos para se extrair a parafina quando da refinação do óleo, ou pelo uso de aditivos abaixadores do ponto de fluidez, que retardam o crescimento dos cristais de parafina, A segunda razão, é que todos os óleos aumentam de viscosidade à medida que a temperatura baixa, diminuindo naturalmente a sua fluidez. 15 Densidade Os produtos derivados de petróleo expandem-se quando aquecidos, isto é, aumentam de volume sem modificar o seu peso. A densidade é um número que define o peso de um certo volume de uma substância medida a uma determinada temperatura e o peso de igual volume de outra substância padrão (água destilada), medido na mesma temperatura (sistema inglês 60°F/60°F) ou em outra temperatura (sistema métrico 20°C/4°C). Conhecendo-se a densidade relativa de cada produto, é possível diferenciar imediatamente quais os produtos de maior ou menor peso. Pode-se também ter uma idéia se o produto é de origem parafínica ou naftênica. Normalmente, os óleos lubrificantes parafínicos possuem densidades inferiores aos naftênicos, e estes, aos aromáticos. Devido à medição da densidade ser rápida e fácil de ser realizada, é largamente usada como meio de controle na refinação, pois produtos provenientes de um mesmo tipo de petróleo possuem pontos de ebulição e viscosidade bem definidos e também densidades características. Entretanto, é importante frisar que a densidade de óleos lubrificantes novos não tem nenhum significado quanto à sua qualidade sendo importante apenas na conversão de litros em quilos e vice-versa. Cor Os produtos de petróleo apresentam grande variação de coloração, podendo ir do preto até o incolor. A causa disto é a variação da natureza dos crus utilizados, da viscosidade, dos métodos e das formas de tratamento utilizados na refinação. 16 Os testes para determinação da cor de um lubrificante, em geral comparam uma amostra destes produtos com padrões conhecidos, através de um aparelho denominado de Colorímetro. A cor clara de um lubrificante não significa que ele tenha baixa viscosidade. A cor de um lubrificante também não significa qualidade. Para óleos lubrificantes automotivos, a cor não tem significado prático, salvo para os fabricantes controlarem a uniformidade de uma batelada de produtos durante o processo de produção. A cor de um lubrificante pode ser facilmente alterada com a adição de aditivos e de corantes. Resíduo de Carbono Os produtos derivados de petróleo são misturas complexas de hidrocarbonetos que, quando submetidos à evaporação em altas temperaturas, deixam resíduos carbonosos que podem trazer inconvenientes aos motores de combustão interna e a outros equipamentos. A percentagem de resíduo de carbono de um óleo é determinada através de métodos e aparelhos especiais padronizados (Conradson e Ramsbottom). Estes ensaios consistem basicamente em se fazer evaporar uma pequena amostra de óleo, não permitindo que o mesmo tenha contato direto com o oxigênio para evitar sua combustão. 17 Estes ensaios servem para comparar as tendências de formação de resíduos de carbono dos óleos para motores. Os valores obtidos não devem servir de critério para determinar a qualidade ou performance de um óleo lubrificante, quando considerados isoladamente. Isto se deve ao fato de que as condições existentes durante o teste nos aparelhos padronizados, não são repetidas na prática. Alguns fatores como a dosagem de combustível pelo sistema de injeção, condições mecânicas do motor, contaminantes do óleo, entre outros, podem influenciar muito mais na formação de resíduos de carbono do que o valor determinado em teste de laboratório. Os óleos de origem naftênica produzem menor percentagem de resíduos de carbono do que os de origem parafínica. Óleos de maior viscosidade obtidos de um mesmo tipo de petróleo, deixam maior percentagem de resíduos que os de menor viscosidade. Também, óleos refinados pelo processo de refinação por solvente, apresentam resíduos de carbono menores que os apresentados por óleos de mesma origem, refinados através de outros processos menos enérgeticos. Deve-se ressaltar que este teste só se aplica a óleos minerais puros, pois os aditivos, principamente os de base metálica, distorcem os resultados obtidos. ANÁLISES DE ÓLEOS LUBRIFICANTES A troca do óleo lubrificante do motor ou de outras partes de um veículo torna-se necessária devido à deterioração que pode ocorrer durante o serviço, pelos seguintes mecanismos: 18 Contaminações: • Degradação térmica ou por oxidação. • Passagem de gases través dos anéis de segmento (Blowby) • Filtragem inadequada do óleo e do ar. • Desgaste mecânico. • Infiltração externa d’água ou pelo sistema de refrigeração. • Esgotamento químico dos aditivos (depleção). ESGOTAMENTO QUÍMICO DOS ADITIVOS As principais razões para se analisar um óleo lubrificante usado, são que através dos resultados obtidos nas análises pode-se determinar se o óleo está ou não em condições de continuar em uso, se está ocorrendo algum tipo de problema relacionado com as partes que estão sendo lubrificadas ou com a operação do veículo. A interpretação da análise de óleos usados depende do conhecimento do tipo de equipamento, da sua condição, estado operacional e do conhecimento do lubrificante utilizado, variando de acordo com cada fabricante de equipamento e de lubrificante. Abaixo, serão considerados dados gerais de interpretação das principais análises realizadas em óleos lubrificantes usados, que servem apenas para orientação, uma vez que os mesmos nem sempre são conclusivos para condenar ou manter em uso um lubrificante. A interpretação final deve ser feita por técnicos habilitados, que tenham condições de correlacionar os resultados obtidos de cada veículo e sua condição operacional. VISCOSIDADE A análise da viscosidade de um lubrificante permite obter informações importantes a respeito do funcionamento de um motor. A viscosidade pode ser afetada por fatores físicos (contaminantes) e por fatores químicos (oxidação). O aumento da viscosidade de um óleo é causado por oxidação e/ ou contaminação (passagem de gases pelos anéis de segmento, poeira, água entre outros). 19 A diminuição da viscosidade de um óleo indica que houve diluição, causada pela passagem de combustível não queimado para o cárter, ou uma mistura de óleo de menor grau de viscosidade. Em óleos que possuem aditivo modificador de viscosidade, pode ocorrer uma queda inicial da viscosidade em serviço, devido ao cisalhamento mecânico das moléculas dos polímeros utilizados no aditivo. Quando o aumento da viscosidade é devido a oxidação do óleo, normalmente a acidez também sofre um aumento. De maneira geral, se um lubrificante usado tiver sua viscosidade aumentada em relação ao seu valor original quando em 15%, ou diminuir sua viscosidade em 20% ou para um grau de viscosidade SAE imediatamente inferior, deverá ser trocado de imediato. O aumento ou diminuição da viscosidade podem serprejudicial ao motor ou outras partes, pois interferem diretamente no fluxo e na capacidade de manter a película lubrificante nas parte móveis. PONTO DE FULGOR O teste do Ponto de Fulgor (Flash Point), é um dos métodos utilizados para se verificar a contaminação por combustível diluído no óleo lubrificante do motor. Quando o valor da temperatura encontrada nesta análise diminui, é sinal de que existe presença de combustível ou de outro produto de menor Ponto de Fulgor. Geralmente, está queda é acompanhada por uma diminuição da viscosidade do óleo. Com o uso, poderá ocorrer o aumento do valor do Ponto de Fulgor, pois o calor gerado pela combustão e pelo atrito, tende a evaporar as frações mais leves contidas no óleo lubrificante. 20 Para óleos de motores usados, quando ocorrer uma redução abrupta no Ponto de Fulgor em relação ao valor inicial, deve-se trocá-lo e verificar no motor as causas mecânicas que geraram isto. Normalmente o limite mínimo do Ponto de Fulgor de óleos usados é de 200°C. DILUIÇÃO Quando da partida a frio dos motores e durante seu período de aquecimento, o combustível não queimado pode escorrer através das paredes dos cilindros, indo misturar-se ao óleo do cárter. Problemas de desgaste nos anéis, cilindros e no sistema de alimentação do motor, também ocasionam diluição por combustível do óleo lubrificante, diminuindo a viscosidade e Ponto de Fulgor, podendo causar sérios prejuízos a vida útil dos componentes mecânicos que estão sendo lubrificados. O teste de diluição mede a percentagem de diesel ou gasolina contida no óleo lubrificante do cárter. Para determinação da quantidade de diesel no lubrificante, utiliza-se a análise por espectrofotometria de infravermelho, que fornece resultados precisos. Normalmente, adota-se como limite máximo o valor de 5% de diluição do óleo lubrificante por combustível. Acima deste valor, o óleo deve ser trocado e verificadas as possíveis causas desta contaminação. 21 FULIGEM Este ensaio verifica o teor de resíduos de combustível queimado na câmara de combustão dos motores, os quais espessam o óleo, exaurem os aditivos e podem eventualmente entupir o filtro de óleo. O teor máximo da presença de fuligem em óleos usados é de 5%. Os fatores que podem contribuir para o acúmulo de fuligem são os seguintes: • Elementos do filtro de ar entupidos. • Marcha lenta excessiva. • Baixa compressão do motor. • Desgaste excessivo dos anéis de segmento. • Sopro de vapores no cárter (blow-by). • Acelerações rápidas / excessivas. • Ajustagem incorreta do sistema de injeção. • Desgaste do turbo alimentador 22 ÁGUA POR DESTILAÇÃO A água, quando misturada aos óleos lubrificantes pode provocar a oxidação do óleo, a corrosão das partes lubrificadas, o aumento da viscosidade do óleo, a separação dos aditivos e a formação de espuma. Quando separada, a água provoca um escoamento irregular do óleo e falhas de lubrificação. Para a determinação do teor de água, faz-se uma destilação por arraste com tolueno no óleo usado, de modo que a água e o tolueno evaporem e sejam condensados em um recipiente graduado. Facilmente pode-se comprovar no campo a contaminação de água em óleos lubrificantes com o teste de crepitação por chapa quente. Aquecendo-se uma chapa quente, coloca-se uma pequena quantidade de óleo. Se crepitar (estalar), comprova-se a contaminação por água. A água pode ser proveniente, da má estocagem dos óleos, vazamentos no sistema de arrefecimento do motor, contaminação externa, condensação da umidade do ar nas partes internas do motor e do combustível. Nos óleos de motores, a aditivação detergente-dispersante, a tolerância à água é pequena (máximo 0,3% de água em volume). Quando estes óleos são contaminados com água, ficam leitosos, com uma cor marrom claro, havendo separação parcial dos aditivos. 23 NÚMERO DE NEUTRALIZAÇÃO Os óleos lubrificantes usados ou novos podem apresentar características básicas ou ácidas, dependendo de sua origem, processos de refinação, aditivos empregados, deterioração em serviço e contaminações. As características ácidas podem ser devidas a vários tipos de substâncias contidas no óleo, tais como ácidos orgânicos ou inorgânicos, ésteres, resinas ou sais de metais pesados. As características básicas devem-se a bases orgânicas. O teste de Número de Neutralização determina a quantidade e o caráter ácido ou básico de um óleo lubrificante, podendo ser determinado pelos seguintes métodos: Colorimétrico – ASTM D-974 O método colorimétrico baseia-se na mudança de coloração de um indicador, sendo pouco preciso para análises de óleos escuros, devido à dificuldade de se observar a mudança de cor do indicador. Potenciométrico – ASTM D-664, D-2896 e D-4739 Os métodos potenciométricos, mais precisos que o anterior, baseiam-se na diferença de potencial gerado quando colocam-se dois eletrodos de diferentes materiais na solução que se deseja medir. Esta diferença de potencial pode ser relacionada diretamente ao valor do Ph desta solução, podendo variar de 0 a 14, sendo que de 0 a 7 o produto é ácido, de 7 a 14 o produto é básico e o valor 7 indica produto neutro. De acordo com o caráter ácido ou básico, o valor do número de neutralização pode ser indicado pelas seguintes classificações: 24 • TBN (Total Base Number): É a medida da quantidade de ácido, expressa em miligramas de hidróxido de potássio (KOH), equivalentes ao ácido clorídrico, gasta para neutralizar (até pH=4) todos os componentes básicos presentes em 1 grama de amostra. • SBN (Strong Base Number): É a medida da quantidade de ácido, expressa em miligramas de hidróxido de potássio equivalentes ao ácido clorídrico, gasta para neutralizar (até ph=11) as bases fortes presentes em 1 grama de amostra. • TAN (Total Acid Number): É a medida da quantidade de base, expressa em miligramas de hidróxido de potássio, necessa’ria para neutralizar (até pH=11) todos os componentes ácidos presentes em 1 grama de amostra. • SAN (Strong Acid Number): É a medida da quantidade de base, expressa em miligramas de hidróxido de potássio, necessária para neutralizar (até pH=4) todos os ácidos fortes presentes em 1 grama de amostra. A interpretação prática desses valores é a seguinte: Deve-se notar que os resultados obtidos são sempre expressos em mg KOH/g, independente deter sido usado um ácido ou uma base na titulação. Um óleo mineral puro bem refinado deve apresentar somente uma acidez ou alcalinidade orgânica, o que normalmente é inferior a 0,1 mg de KOH/g. Os óleos que contém aditivos, podem apresentar acidez ou alcalinidade total com valores mais elevados, em função da natureza do aditivo utilizado. 25 Com óleos novos, os resultados do teste de neutralização fornecem um valor para controle de qualidade do produto. Com óleos usados, os resultados podem servir como um guia do estado mecânico do motor e troca do óleo nas condições de operação ou deterioração do produto. O aumento do TAN indica uma contaminação do óleo com produtos ácidos provenientes da combustão ou oxidação do mesmo, sendo que neste caso geralmente ocorre uma evidência paralela que é o aumento da viscosidade do óleo. Tem-se verificado que existe uma relação direta entre ácidos orgânicos desta natureza e a ocorrência de corrosão nos mancais de cobre/chumbo dos motores. O TBN mede a capacidade que o óleo possui de neutralizar as substâncias ácidas presentes. O TBN é uma característica importante do óleo, pois representa a reserva alcalina do mesmo, utilizado para neutralizar os ácidos fortes que se formam durante a combustão ou oxidação do óleo, tais com ácidos derivados do enxofre e nitrogênio. Além disso, está comprovado que o valor do TBN pode influir diretamente no comportamento do motor. Altos valores de TBN podem levar a um menor desgaste dos anéis de segmento, camisas de cilindro, além de menores depósitos de verniznas partes críticas do motor. Não se pode generalizar acerca dos limites para os quais valores de TBN de um óleo em serviço podem atingir, para decidir com segurança se ele deve permanecer em uso. 26 Cada tipo de aditivação, motor e condições de serviço, seguem uma regra própria, que deve ser determinada através de experiências práticas e de laboratório. A título de orientação, pode-se definir que para óleos lubrificantes usados a gasolina e álcool, deve-se considerar um valor mínimo para o TBN de 2,5 mg KOH/g. Para óleos lubrificantes usados em motores diesel, o valor mínimo considerado para o TBN é 4,0 mg KOH/g. Deve-se lembrar ainda que, quando o TBN de um óleo lubrificante aproxima-se de zero, a sua reserva alcalina esgotou-se e que a partir deste momento a sua tendência é tornar-se ácido. ANÁLISE ESPECTROGRÁFICA A análise espectrográfica dos óleos lubrificantes, realizadas nos aparelhos de emissão espectrográfica ou no especfotômetro de absorção atômica, fornece resultados rápidos e precisos dos contaminantes inorgânicos presentes nas amostras testadas. Além dos elementos contidos nos aditivos do óleo, outros metais como o ferro, cromo, cobre, chumbo, alumínio e silício, são de especial interesse para se avaliar, problemas na lubrificação das partes móveis do motor, que ocasionam o desgaste de determinadas peças, ou problemas provenientes do mau funcionamento do sistema de filtragem de ar. Os valores obtidos de cada elemento nos testes permitem corrigir operações inadequadas do equipamento, ou ainda dados significativos para se elaborar um plano de manutenção preditiva. 27 A interpretação dos resultados obtidos deve ser feita por técnicos capacitados, que tenham conhecimento do tipo de óleo analisado e de sua origem, além dos dados de operação do equipamento, para poderem avaliar corretamente o significado relativo de cada elemento contido na amostra analisada. A determinação dos metais e outros elementos produzidos por desgaste e sua concentração, é a consideração principal neste tipo de análise. Destes materiais, o ferro e o silício são os que estão mais associados com o desgaste mecânico. O ferro está relacionado com o desgaste abrasivo e corrosivo sofrido pelas partes constituídas deste material, como camisas de cilindros, árvore de comando de válvulas e sedes de válvulas. O silício provém geralmente da sujeira e do pó abrasivo (poeira) devido a má filtragem ou entrada falsa de ar no sistema de admissão. O cromo indica desgaste dos anéis de segmento. O alumínio indica desgaste nos pistões e o cobre está associado com o desgaste ou corrosão dos casquilhos de mancais (bronzinas). Alguns fabricantes de motores estabelecem limites da presença de partículas de desgaste metálico, baseados nas experiências em serviço obtidas em muitos anos de observação e controles. Mesmo assim, a melhor forma de abordar este problema é através da experiência e análise com cada tipo de veículo, a fim de se determinar os valores críticos para estes metais de desgaste. 28 Os valores limites estabelecidos por um fabricante ou pelos usuários, não valem para outros fabricantes ou usuários com outras condições de serviço. O óleo lubrificante usado sempre apresenta metais de desgaste das partes internas, sendo preocupante somente quando excede os limites normais do equipamento em cada situação. GUIA DE ORIENTAÇÃO PRÁTICO 29 Guia para interpretação de análise de óleo usado em função dos equipamentos: A) MUDANÇA DA VISCOSIDADE MOTOR Uso de produto com viscosidade diferente da indicada. • Contaminação: Fuligem, má combustão, relação ar-combustível rica; ineficiência dos filtros de óleo, baixa compressão, restrição na entrada de ar; soprador ou turbo-alimentador defeituoso; má regulagem da injeção; agulhas dos injetores ou válvulas das bombas dos injetores descalibradas ou com vazamentos; excessiva passagem direta dos gases causada por anéis ou camisas gastas; anéis presos; vazamentos vindo de compartimentos adjacentes. • Degradação do óleo: Operação a temperaturas mais altas do indicado; intervalo excessivo de troca de óleo; camisas gastas; refrigeração inadequada; operação com mistura pobre. • Diluição pelo combustível: Motores Diesel - Mistura rica por gotejamento dos bicos injetores; ajustes incorretos do sistema de alimentação, ventilação do cárter obstruída, temperatura de operação mais baixa do indicado; defeituosa configuração da pulverização do combustível injetado; vazamentos na linha do combustível; excessiva marcha lenta. Motores a Gasolina - Excessiva marcha lenta; temperatura de operação mais baixa do indicado; ventilação do cárter obstruída; filtro de ar entupido, defeito nos componentes do sistema de alimentação. TRANSMISSÕES, DIFERENCIAIS, COMANDOS FINAIS E SISTEMAS HIDRÁULICOS. Uso de produto com viscosidade diferente da indicada. • Contaminação: 30 Vazamento vindo do compartimento adjacente; contaminação do equipamento para adicionar óleo. • Degradação de óleo Operação a temperaturas mais altas das indicadas; intervalo excessivo dos períodos de troca. B) CONTAMINAÇÃO POR ÁGUA TODOS OS TIPOS DE EQUIPAMENTOS Vazamento do sistema de refrigeração – Vide item C • Condensação Temperatura de operação mais alta da indicada; ventilação inadequada; serviço intermitente por curtos períodos. • Estocagem imprópria do óleo Tambores estocados de pé ao relento; contaminação do equipamento para adicionar o óleo. • Fonte externa Equipamento exposto ao tempo; lavagem do compartimento. C) CONTAMINAÇÃO COM ADITIVO DE ARREFECIMENTO OU ANTICONGELANTE MOTOR • Vazamento do Refrigerante Torque inadequado no cabeçote; juntas e gaxetas defeituosas ou rompidas; vedadores das camisas dos cilindros, bloco, cabeçote ou camisa rachada. OUTROS MECANISMOS • Vazamento do Refrigerante 31 • Vazamento do radiador de óleo D) CONTAMINAÇÃO POR COMBUSTÍVEL MOTOR • Diluição - Vide item A E) CONTAMINAÇÃO POR SUJIDADE MOTOR Poeira (Ambiente de trabalho) - Manutenção inadequada do filtro de ar; entradas falsas no sistema de admissão; manutenção inadequada da ventilação do cárter; contaminação durante a manutenção; sujeira no equipamento para adicionar óleo; má amostragem. OUTROS MECANISMOS Manutenção inadequada do respiro de ar; vedadores inadequados ou desgastados; sujeira no equipamento para adicionar óleo; má amostragem. F) CONTAMINAÇÃO POR DESGASTE METÁLICO A importância dos valores de metais de desgaste varia de acordo com o fabricante do modelo do equipamento e com o tipo de serviço; também devem ser consideradas as condições ambientais, períodos de troca, intervalos de troca de filtros e etc. Os valores não devem ser julgados unicamente por seu níveis absolutos e sim por mudanças abruptas ou rápidas desses níveis, os quais podem indicar uma modificação nas condições mecânicas ou operacionais do equipamento. Estudo da correlação entre metais oriundos de desgaste, tais como: cobre/chumbo, cromo/ferro, estanho/chumbo muitas vezes oferecem indícios que poderão precisar exatamente quais os componentes sofrendo desgaste anormal e a causa deste. 1. FERRO Motor Ferrugem; anéis, camisas, munhões do virabrequim, ou bomba de óleo desgastadas; peças frouxas ou quebradas no trem de engrenagens de distribuição, turbo-alimentador com problema. Outros Mecanismos 32 Ferrugem; engrenamento impróprio de marchas; incorreto ajuste dos mancais; partes frouxas ou desgastadas; engrenagens; eixos; estrias; desgaste do tambor do freio. 2. CHUMBO Motor Desgaste dos mancais ou buchas desgastadas ou “babbit” (metal patente). Outros Mecanismos Desgaste dos mancais cobre-chumbo ou “babbit” (metal patente). 3. COBRE Motor Casquilhos (bronzinas), mancais de buchas desgastadas; buchas de balancim ou pino do pistão; arruela de encosto de engrenagem de distribuição; vazamento d’águapara o radiador de óleo e suas tubulações; vazamento de óleo da transmissão para o compartimento do motor; tubulações de cobre do esfriador de óleo e outros. Outros Mecanismos Desgaste de buchas; transmissão patinando; tubulações de cobre do resfriador de óleo e outros. 4. CROMO Motor Anéis de segmento ou cilindros cromados desgastados; virabrequim cromado; vazamento do refrigerante. Vide Item C e comentários para o Boro. Outros Mecanismos Êmbolo (pistão) torto ou escariado de cilindro hidráulico cromado; desgaste de engrenagem ou mancal. 5. NÍQUEL Motor Válvulas de admissão e escape. 33 Outros Mecanismos Mancais. 6. ALUMÍNIO Motor Desgaste ou escariação de pistões de alumínio; desgaste de casquilhos de biela; buchas de bomba de óleo ou engrenagem de distribuição; sujidade, poeira; compostos de brunimento. Outros Mecanismos Raspagem do estator do conversor de torque; desgaste no corpo de bombas (sede). 7. SILÍCIO Motor Sujidade, poeira - manutenção inadequada do filtro de ar; entradas falsas de ar no sistema de admissão; manutenção inadequada da ventilação do cárter; vazamento do refrigerante; contaminação durante a manutenção; equipamentos sujos para adicionar óleo. Outros Mecanismos Essencialmente os mesmos indicados para o motor; lonas de freio. 8. BORO Motor Vazamento d’água refrigerante contendo anticongelante ou inibidor. Motores trabalhando normalmente evaporam qualquer água pura presente no óleo, mas se inibida, ficará no óleo, cromo, boro ou outro inibidor. 9. ESTANHO Motor Casquilhos das bielas; pinos de pistão e buchas do eixo comando de válvulas; pistões, se estanhados. Outros Mecanismos Casquilhos, mancais e buchas. 10. MOLIBDÊNIO 34 Motor Anéis de pistão recobertos com camada de molibdênio. ADITIVOS E SUAS FUNÇÕES Os aditivos para óleos lubrificantes podem ser definidos como tipos especiais de produtos químicos, de composição exata e conhecida, solúveis ou dispersos no óleo, usados em concentrações adequadas, com a finalidade de reforçar algumas das qualidades dos lubrificantes, lhes ceder novas ou eliminar propriedades indesejáveis. Em geral, os aditivos são usados para dar aos lubrificantes, em usos específicos, propriedades especiais que podem ser obtidas por meio unicamente dos métodos de refinação. Os aditivos são usados em grande escala para aprimorar óleos de qualidade, altamente refinados, não representando um meio para se conseguir produtos de qualidade inferior. Não devem, assim, ser considerados como meio ardiloso para encobrir deficiências ou propriedades inadequadas de um óleo lubrificante mineral. A incompreensão inicial deste fato criou certa desconfiança contra o uso de aditivos durante muitos anos. Entretanto, constitui fato reconhecido atualmente, representarem os aditivos real progresso tecnológico, baseados em sólidos conhecimentos das exigências confiadas aos lubrificantes nos mais severos tipos de trabalho. Somente através da pesquisa e utilização de aditivos cada vez mais eficientes, foram possíveis os enormes avanços no campo da lubrificação automotiva. A escolha dos aditivos adequados aos óleos básicos é geralmente um processo demorado e custoso, exigindo pesquisas complexas para se estabelecer as proporções corretas e os compostos mais adequados a cada tipo de óleo básico, pois não existem aditivos universalmente eficientes com todos os tipos de óleos. Mais difícil ainda, é avaliar completamente o rendimento das misturas resultantes em testes de laboratório e em provas práticas. Como cada fabricante utiliza aditivos de composição e quantidade diferentes, não é aconselhável misturar-se óleos de marcas ou tipos 35 diferentes, principalmente quando se tratar de óleos para engrenagens. Também não se recomenda a adição por parte do consumidor, de outros aditivos a um óleo já aditivado, devido a uma possível incompatibilidade química que pode ocorrer. Os aditivos em lubrificantes podem ser classificados da seguinte forma: a) Aditivos que modificam determinadas características físicas dos óleos, tais como índice de viscosidade, ponto de fluidez e espuma. b) Aditivos cujo efeito final é de natureza química, como por exemplo: inibidores de oxidação, agentes antidesgaste e dispersantes. TIPOS DE APLICAÇÕES Os principais aditivos utilizados nos óleos lubrificantes para motor e transmissão são: • Antioxidante • Detergente Inibidor • Dispersante • Inibidor de Ferrugem • Antidesgaste / Extrema Pressão (EP) • Antiespumante • Abaixador do Ponto de Fluidez • Modificador de Viscosidade • Inibidor de Corrosão • Desativador de Metais Antioxidante Composição Típica: Fenóis, aminas aromáticas, compostos orgânicos de zinco. 36 Função: Em operações onde existem temperaturas elevadas, mesmo o melhor óleo mineral tende a se oxidar, devido a presença de oxigênio, formando borras, vernizes e compostos ácidos que atacam os mancais e outras partes metálicas do motor. Estes aditivos operam basicamente reduzindo a formação de substâncias ácidas, diminuindo a quantidade de oxigênio absorvida pelo óleo. As reações de oxidação são evitadas, pela formação de compostos solúveis inativos ou absorvendo o oxigênio, ou seja, o aditivo é oxidado preferencialmente ao óleo. As superfícies das partículas metálicas de desgaste são cobertas pelo aditivo antioxidante, evitando a ação das mesmas na oxidação do lubrificante. É evidente que após um certo período de trabalho do óleo lubrificante, o aditivo antioxidante é consumido (depleção) e, a partir deste ponto, o óleo lubrificante se oxidará rapidamente, devendo ser trocado. Detergente Inibidor Composição Típica: Compostos organometálicos, tipo sulfonatos, fenatos metálicos alquilados, entre outros. 37 Função: Estes aditivos são na realidade sabões de elevado peso molecular contendo bário, cálcio, magnésio e outros compostos, cujas principais finalidades são de neutralizar os gases ácidos do cárter (conhecidos como Blowby), provenientes da câmara de combustão através dos anéis. Devem também reduzir a formação de verniz e depósitos de carbono nos pistões e na zona dos anéis evitando o agarramento dos mesmos que pode ocorrer em condições de operação em elevadas temperaturas, além de manter as superfícies metálicas limpas. Quando depósitos de carbono, borra e verniz se formam internamente no motor, raramente eles são removidos, exceto com o uso de solventes ou com uma remoção mecânica. A função do aditivo detergente inibidor não é só limpar os depósitos já existentes no motor mas, principalmente, prevenir a sua formação. Dispersantes Composição Típica: Poliésteres de estireno e polimetacrilatos contendo grupos funcionais de alta polaridade, polisobutinil succinamidas de poliaminas de elevada polaridade ou pentacritinol. Função: Este tipo de aditivo tem como funções principais, manter em suspensão a fuligem (principalmente em motores diesel), inibir e dispersar a borra formada, reduzir a formação de vernizes e 38 ajudar a neutralizar os ácidos formados durante a combustão. Os gases provenientes da câmara de combustão, que são constituídos basicamente de vapor de água, gás carbônico, combustível não queimado, óxidos de nitrogênio, dióxido enxofre e outras substâncias, além de ácido sulfúrico, resultante da reação dos derivados de enxôfre com a água. No trânsito tipicamente urbano (intermitente e de percursos curtos), o motor opera em baixas temperaturas, propiciando a condensação dos gases e a formação de borras e depósitos. Com a utilização do aditivo dispersante, cada partícula de resíduo é envolvida por uma camada protetora, que as mantém separadas, de modo que não possam se agrupar em grandes massas, permanecendo dispersos e suspensos no óleo. A utilização de aditivos dispersantes sem cinzas, mostraram-se excelentes no controle do tamanho da partícula de borra,mantendo-as dispersas, não permitindo que se fixem nas superfícies metálicas, sendo que as maiores partículas encontradas em suspensão no óleo lubrificante, são menores que a menor folga encontrada entre duas peças mecânicas em movimento no motor, não havendo assim a possibilidade de obstrução das folgas ou de promoverem o desgaste abrasivo das peças. Uma grande parte destas partículas são retidas no filtro de óleo sendo o restante drenado quando da troca do óleo. A utilização de aditivos detergentes e dispersantes faz com que o óleo escureça rapidamente (notado principalmente em motores a gasolina e diesel), fato esse mal compreendido por alguns consumidores, que acreditam que isto é sinal de deterioração do óleo, ao contrário, o escurecimento do óleo demonstra estar ele desempenhando a função a que se destina, ou seja, os aditivos detergente e dispersante estão atuando eficientemente, limpando internamente o motor e mantendo em suspensão as impurezas e contaminantes, de forma que não causem desgastes anormais e possam ser retiradas do circuito pelo filtro ou na ocasião da troca do óleo. Inibidores de ferrugem Composição Típica: Sulfonatos de metal, ésteres de álcool e fenol, aminas e ácidos graxos. 39 Função: A ferrugem é o tipo mais conhecido de corrosão e acontece quando a água entra em contato com as partes metálicas. Com o motor trabalhando em altas temperaturas, esta água é praticamente toda evaporada, tendo poucas chances de causar ferrugem. Quando o motor trabalha em temperaturas menores, típicas de operação intermitente no trânsito urbano, o óleo do cárter apresenta baixas temperaturas, que propiciam a condensação da água, podendo provocar ferrugem nas partes metálicas se o óleo lubrificante não tiver o aditivo correto. A principal função deste aditivo é evitar a formação de ferrugem nas partes internas do motor, como tuchos, mancais, cilindros, e outras partes sensíveis a ferrugem, através de um recobrimento das superfícies metálicas como aditivo, repelindo o ataque da água e neutralizando os ácidos corrosivos. Antidesgaste / extrema pressão (EP) Composição Típica: Diaquil ditiofosfato de zinco, compostos de enxofre e cloro, ácidos fosfatados orgânicos. 40 Função: Tem como principal função reduzir o desgaste das peças em movimento no motor. Em locais onde a lubrificação é crítica, como, por exemplo, na árvore do comando de válvulas, a elevada carga que atua sobre os cames resultariam num desgaste excessivo por arranhamento se não houvesse um aditivo que evitasse o contato direto das superfícies metálicas e reduzisse drasticamente o atrito nas mesmas. Geralmente, estes aditivos reagem ou decompõem termicamente, formando uma película sólida protetora sobre a superfície metálica. Como possuem menor resistência ao cisalhamento do que o metal, evitam assim a soldagem ou grimpamento das partes em contato. Nos óleos de transmissão, utiliza-se aditivos de extrema pressão que são, basicamente compostos de enxofre e fósforo, para dar proteção às engrenagens hipóides e em engrenagens onde existe deslizamento entre os dentes, além do rolamento entre os mesmos. Os aditivos apenas com ação antidesgaste são semelhantes aos de extrema pressão, porém possuindo uma ação mais branda, sendo que seus principais elementos são o zinco e o fósforo. Antiespumante Composição Típica: Polímeros de silicone. 41 Função: A principal função é evitar a formação de espuma estável. Atuam reduzindo a tensão superficial das bolhas, fazendo com que as mesmas estourem rapidamente. Não se deve esquecer que a espuma são bolhas de ar cercadas superficialmente por uma película de óleo lubrificante. Toda vez que esta bolha é arrastada para o sistema de lubrificação, ela não consegue separar as superfícies metálicas em contato, não lubrificando e ocasionando um desgaste excessivo ou até grimpamento. A espuma é inimiga da boa lubrificação, devendo sempre ser evitada através de aditivos para este fim. Abaixador do ponto de fluidez Composição Típica: Polimetacrilatos, naftaleno alquilado ou fenóis. Funções: A função principal deste aditivo é abaixar (ou reduzir) o ponto de fluidez do óleo lubrificante. O seu mecanismo de atuação é o recobrimento das estruturas cristalinas do óleo, evitando o 42 seu crescimento e aglomeração a baixas temperaturas, permitindo assim ao lubrificante fluir em temperaturas mais baixas do que ocorreria se o mesmo não tivesse este aditivo. Modificador de viscosidade Composição Típica: Polímeros de butileno, polimetacrilatos, iso-olefinas e vários compolímeros selecionados. Função: A função deste aditivo é reduzir a variação de viscosidade do óleo lubrificante, em relação às mudanças de temperaturas. O aditivo melhorador do índice de viscosidade ou modificador de viscosidade, sofre menor influência da variação de temperatura do que o óleo lubrificante, ou seja, eles possuem uma viscosidade menos variável, permitindo que haja uma compensação com a variação da viscosidade do óleo. O mecanismo de funcionamento destes aditivos é o seguinte: • Em temperaturas menores, as moléculas do aditivo são contraídas, permitindo que o óleo tenha uma viscosidade 43 menor nestas temperaturas, do que se ele não tivesse o aditivo. • Em temperaturas elevadas, as moléculas do aditivo distendem-se aumentando de volume. Dessa forma, o escoamento do óleo é dificultado, apresentando uma maior viscosidade. Este tipo de aditivo proporciona partidas mais rápidas com o motor frio, reduz o desgaste e diminui o consumo de óleo. Inibidor de corrosão Composição Típica: Diaquil ditiofosfato de zinco, fenóis, aminas aromáticas. Função: Sua principal função é formar uma película química protetora sobre as superfícies metálicas, neutralizando os ácidos presentes e prevenindo o ataque de contaminantes corrosivos existentes no óleo, nos mancais e em outras partes metálicas do motor. Desativador de metais Composição Típica: Diaquil ditiofosfato de zinco, sulfatos orgânicos e certos compostos orgânicos de nitrogênio. Função: Neutralizar os efeitos catalíticos de certos metais no processo de oxidação. Atuam basicamente por adsorsão física ou química, formando uma película protetora inativa sobre a superfície metálica, ou formando cataliticamente um complexo inativo com íons metálicos. LUBRIFICAÇÃO DE MOTORES 44 A IMPORTÂNCIA DA LUBRIFICAÇÃO O alto desempenho de um veículo moderno, só é possível através de lubrificantes eficientes cuja principal função é prover e garantir lubrificação contínua a todas as superfícies das peças em movimento. A lubrificação incorreta ou ineficiente e a utilização de lubrificantes com características e propriedades inadequadas, afetam o funcionamento do motor e das outras partes lubrificadas de um veículo, ocasionando um desgaste acentuado das peças e uma grande possibilidade de grimpamento das mesmas, inutilizando-as. A necessidade de lubrificação se explica quando duas superfícies metálicas deslizam uma em relação à outra. A este movimento existe uma resistência, que é denominada “atrito”. O atrito é totalmente indesejável no caso das partes metálicas em movimento de um veículo, pois implica em geração excessiva de calor e desgaste das peças, além de perda de energia pelo agarramento entre elas, causando uma perda de rendimento e consumo adicional de combustível. Uma vez que o atrito e o desgaste provêm do contato direto das superfícies, a melhor forma para deduzi-los é manter as superfícies separadas, intercalando-se entre elas uma camada de lubrificante. Portanto, lubrificante é qualquer material sólido, líquido ou gasoso que, interposto entre duas superfícies atritantes reduz o atrito das mesmas. O menor atrito existente é o dos gases, vindo a seguir o dos líquidos e por fim, o dos sólidos. De maneira geral, os lubrificantes líquidos são os mais utilizados e,entre eles, os produtos derivados de petróleo constituem-se em 45 excelentes lubrificantes em quase todas as situações. Possuem ótimas propriedades físicas para formação de uma película lubrificante eficiente, além de outras propriedades que os diferenciam em relação a outros tipos de fluidos. A maioria das propriedades dos fluidos lubrificantes, derivados do petróleo, pode ser modificada quando da sua fabricação, podendo- se assim obter um lubrificante adequado para cada aplicação e condição de trabalho. UTILIZAÇÃO DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES Um veículo possui centenas de partes que se movimentam e devem ser separadas por uma película de lubrificante. Para que possa haver uma lubrificação eficiente o óleo lubrificante é forçado a vencer uma série de obstáculos. Deve possuir a propriedade de formar película protetora entre as peças em contato, tanto nas baixas como nas altas temperaturas que se produzem nos cilindros, como mesmo grau de proteção. Deve formar película protetora em velocidades muito baixas e, ao mesmo tempo, assegurar lubrificação perfeita em grandes velocidades. Deve ser suficientemente fino para penetrar nas menores folgas e, ao mesmo tempo ser bastante espesso para manter uma película constante entre as partes em movimento e amortecer os choques sem se romper. As funções e qualidades essenciais que os óleos lubrificantes devem possuir para uma perfeita lubrificação automotiva são: • Reduzir o atrito e evitar o desgaste entre as partes em movimento. • Proteger contra a corrosão e a ferrugem. • Ajudar na vedação. • Contribuir na refrigeração. • Limpar e facilitar a eliminação de produtos indesejáveis. • Evitar a formação de espuma. FUNÇÕES DOS ÓLEOS PARA MOTORES 46 Os modernos óleos lubrificantes para motores são projetados e desenvolvidos tão cuidadosamente quanto os próprios motores. Devem prover lubrificação plena e eficiente sob as mais variadas condições de operação e garantir um funcionamento perfeito do motor por um ongo período. A mais importante função de um óleo para motor é manter uma película lubrificante entre todas as peças em movimento, evitando o contato entre as superfícies metálicas, reduzindo o desgaste e prolongando a vida do motor. A segunda importante função do óleo para motor é reduzir o atrito entre as partes móveis. Nos últimos anos, os fabricantes de motores têm trabalhado no sentido de introduzir alterações nos seus projetos, com o propósito de reduzir o atrito entre as peças em movimento, a fim de obterem maior eficiência mecânica dos motores. Este trabalho teria se mostrado infrutífero, se não fosse a capacidade dos modernos óleos para motores de manter uma resistente película em altas temperaturas e velocidades, cargas elevadas e pequenas tolerâncias entre as partes do motor. Os óleos para motores atuais fazem mais do que isso. A terceira função importante é desempenhar o papel de fluido refrigerante, removendo parte do calor gerado pelo motor. Em um motor, cerca de 5 a 10% do calor gerado, provêm do atrito produzido pelas partes em movimento, como anéis, mancais da árvore de manivelas, cames da árvore de comando de válvulas. Estas partes de precisão do motor, por possuírem superfícies altamente usinadas, são muito sensíveis a corrosão, ferrugem e formação de depósitos. Isto indica outras funções quem um óleo para motor deve possuir: prevenir a corrosão e eliminar depósitos nocivos às superfícies. Além disso, um bom lubrificante para motor deve possuir as seguintes características: permitir uma partida rápida, mesmo em condições de baixa temperatura, manter limpas as peças móveis do motor, arrefecer as partes móveis do motor, vedar as altas pressões geradas na combustão, evitar a formação de espuma. Os modernos óleos para motores são produtos de alta tecnologia, cuidadosamente desenvolvidos por engenheiros e químicos, para executarem satisfatoriamente todas as funções que deles se necessitam. 47 LUBRIFICAR E PREVENIR CONTRA O DESGASTE Quando o motor é acionado, o óleo lubrificante deve circular imediatamente e lubrificar todas as partes em movimento, para prevenir o contato de metal com metal, o que resultaria em desgaste. O lubrificante deve ser fornecido continuamente, através de um fluxo adequado e de uma distribuição apropriada, a fim de manter as superfícies em movimento separadas por uma película de lubrificante constante, completa e inquebrável, denominada lubrificação hidrodinâmica. O fator determinante em se manter estas partes separadas, é a viscosidade do óleo na temperatura de trabalho, que deve permanecer alta o suficiente para evitar o contato metal com metal. Na lubrificação hidrodinâmica, existe uma película fluida que separa as peças em movimento, fazendo com que o desgaste das mesmas seja desprezível e que o atrito seja bem reduzido, em função da substituição do atrito sólido pelo atrito fluido. Os mancais da árvore de manivelas, das bielas e da árvore de comando de válvulas, além dos pinos dos pistões, normalmente operam sob condições de lubrificação hidrodinâmica. Sob algumas condições, é impossível manter uma película contínua entre as partes em movimento. Quando se dá a partida em um motor, depois de muito tempo parado, uma grande parte do óleo escorre das superfícies em atrito, havendo, em alguns locais, películas incompletas de óleo. Esta situação pode também ser encontrada em condições de baixas velocidades, altas cargas, temperaturas muito elevadas, suprimento de óleo insuficiente ou durante o período de amaciamento do motor. Esta condição de película é denominada de “lubrificação limítrofe”, sendo que nessas condições existe um contato metal com metal intermitente, entre as partes mais altas das superfícies em deslizamento. A carga é suportada parcialmente pela película de óleo, que é rompida nos picos das superfícies, resultando num contato prejudicial entre as partes metálicas. Quando isto ocorre, o atrito gerado entre as partes metálicas em contato direto pode produzir calor suficiente para provocar uma solda entre as mesmas, que resultaria no grimpamento total do motor ou arrancamento de pequenas partículas das superfícies, o que gera um alto desgaste e um conseqüente riscamento das superfícies. 48 A lubrificação limítrofe é encontrada na área dos anéis superiores dos pistões, onde o fornecimento de óleo é limitado, as temperaturas são muito elevadas e ainda existe o problema da reversão do sentido de movimentação do pistão. Também no conjunto de válvulas, tuchos e ressaltos da árvore de comando, existem condições de extrema-pressão e lubrificação por película parcial, devido às altas cargas suportadas por áreas de contato muito pequenas, altas velocidades e altas temperaturas. Em diversas partes do motor a serem lubrificadas, as condições de lubrificação são muito severas, em função da temperatura, pressão e velocidade. Uma das zonas mais críticas para lubrificação são os anéis superiores. Através de ensaios que medem o atrito e o desgaste sob condições severas de funcionamento, pela utilização de óleos básicos selecionados e de aditivos adequados para aumentar o poder lubrificante e a resistência de película dos óleos lubrificantes, obtém-se produtos com propriedades e características apropriadas para evitar o desgaste das partes em movimento de um motor. REDUZIR O ATRITO Em condições de lubrificação hidrodinâmica, existe uma película espessa de óleo lubrificante, que evita o contato direto entre as partes em movimento. Entretanto, o movimento relativo dessas peças, exige uma força adicional para vencer o atrito fluido do lubrificante. Assim, a viscosidade do óleo deve ser alta o suficiente para manter uma película estável, mas deve ser baixa o suficiente para oferecer o menor atrito fluido, a fim de não aumentar a quantidade de força necessária para vencê-la. As faixas de viscosidade apropriadas de acordo com as temperaturas ambientes,são especificadas pelos graus SAE e recomendadas pelos fabricantes de veículos. Mudanças significativas na viscosidade do óleo durante sua operação são potencialmente perigosas para o motor. Isto ocorre principalmente quando existe contaminação do lubrificante. Com a diluição pelo combustível, a viscosidade diminui. Com a fuligem, sujeira, borra e água, a viscosidade aumenta. Assim, os níveis de contaminantes presentes no óleo devem ser mantidos baixos, através da troca dos filtros e do óleo nos intervalos recomendados. 49 Sob condições de lubrificação limítrofe ou de extrema-pressão, a quantidade e o tipo dos aditivos químicos utilizados, são mais importantes do que a própria viscosidade para manter o atrito em níveis aceitáveis. O balanceamento de aditivos utilizados na formulação de um óleo para motores é crítico, pois todas as condições de operação desses motores devem ser satisfeitas. Para se atingir esse equilíbrio, são realizados testes de laboratório e de campo, além de muitas pesquisas para determinar os compostos adequados e as quantidades corretas. PERMITIR PARTIDAS RÁPIDAS A facilidade da partida de um motor não depende apenas das condições da bateria, das velas da volatilidade do combustível e da relação de mistura ar-combustível. Depende também das propriedades de fluidez do óleo que, se estiver muito viscoso quando da partida, irá gerar um esforço adicional para vencer o atrito fluido, de forma que o motor não irá girar com rapidez suficiente para pegar e manter-se funcionando. A característica fundamental de um óleo, que determina a facilidade de arranque de um motor, e sua viscosidade na temperatura de partida. A resistência que um óleo apresenta para fluir é função de sua estrutura molecular. Assim, é importante a utilização de um óleo que tenha características de viscosidade em baixas temperaturas, que garantam uma partida satisfatória do motor, além de fluir rapidamente e circular para pontos a serem lubrificados, para prevenir contra o desgaste destas partes. 50 PROTEGER CONTRA A CORROZÃO E A FERRUGEM Sob condições ideais a queima do combustível em um motor forma como subprodutos apenas dióxidos de carbono e água. Entretanto, dificilmente ocorre uma combustão completa. Parte do combustível não queimado passa por complexas reações químicas durante a combustão, formando em algumas condições específicas fuligem e carbono, que conseguem escapar juntamente com o combustível pelos anéis dos pistões, indo depositar-se no cárter, onde existe a tendência de reagirem com água, formando borras e depósitos de vernizes. O acúmulo de borra pode obstruir as galerias de distribuição de óleo sobre as superfícies em movimento, causando o agarramento de peças vitais, resultando numa vida menor do motor. A água é também um problema para o motor. Durante a queima do combustível, a água sempre resulta como produto de combustão. Apesar de uma grande parte desta água estar em forma de vapor e vir a ser expulsa através do sistema de escapamento, uma parte dela irá se condensar nas paredes dos cilindros ou então descerá para o cárter, através dos anéis dos pistões. Isto ocorre mais freqüentemente em climas frios, antes que o motor atinja a temperatura normal de funcionamento. Além da água e dos subprodutos de uma combustão incompleta, outros gases corrosivos também passam pelos anéis e são condensados ou dissolvidos no óleo lubrificante. Na própria oxidação normal do óleo, formam-se ácidos que, juntamente com os outros elementos anteriores, são um risco potencial para a ocorrência de ferrugem e corrosão das partes internas do motor. A vida útil destas partes e a sua proteção efetiva contra a corrosão e a ferrugem dependem de forma significativa da capacidade que o óleo possui de neutralizar os efeitos de todas estas substâncias corrosivas, através de aditivos químicos, solúveis no óleo, que realizam esta função. 51 MANTER O MOTOR LIMPO Na formulação de um óleo lubrificante para motores, o objetivo básico não é somente manter as peças do motor limpas, mas também prevenir a formação de depósitos de verniz e borra. A formação de borra no motor é geralmente um problema típico de operações sob baixas temperaturas, sendo formada pela combinação da água de condensação, sujeira, produtos da oxidação do óleo e resíduos de combustão incompleta. A borra inicialmente é composta de partículas tão pequenas, que nenhum tipo de filtro de óleo pode removê-las. Elas são menores do que a própria película de óleo, não causando, portanto, nenhum problema de desgaste, desde que permaneçam pequenas e dispersas no óleo. Entretanto, com o aumento da contaminação durante o uso do óleo, as partículas de borra tendem a se agrupar e formar grandes massas, que assim podem restringir o fluxo de óleo e causar outros problemas. A formação de borra é agravada pela presença de água, além de outros fatores como misturas ar-combustível ricas (ocorre na partida, quando o afogador está puxado ou prendendo, com filtros de ar sujos ou em casos de falha de ignição) e temperaturas de funcionamento muito elevadas. Um óleo mineral puro possui uma capacidade muito limitada de evitar o acúmulo de contaminantes e a formação de borra dentro do motor. Os aditivos detergentes e dispersantes são adicionados aos óleos para evitar que isso ocorra. Estes aditivos mantêm as peças do motor limpas e os contaminantes dispersos no óleo, de forma que eles possam ser removidos através do sistema de filtragem, ou quando das trocas de óleo. Estes aditivos também são muito eficientes na prevenção de formação de depósitos de verniz dentro do motor. O verniz é produto das reações químicas dos diversos contaminantes presentes no óleo com o oxigênio, em altas temperaturas. O verniz tende a se formar como uma película dura nas partes mais quentes do motor. Os tuchos, os anéis, as abas laterais dos pistões e os mancais, são particularmente sensíveis aos depósitos de verniz. Quantidades excessivas de borra e verniz não são toleradas pelas partes mais sensíveis do motor, prejudicando sua operação quando isto ocorre. A formação de borra, nas telas da bomba, ou nos canais de distribuição de óleo limitam o fluxo de lubrificante para as peças do motor, resultando num desgaste rápido e destrutivo das mesmas. 52 Os anéis de pistões que ficam, presos ou agarrados devido ao acúmulo de borra ou verniz, não permitem que o motor desenvolva sua plena potência. Os anéis raspadores de óleo que estejam sujos com borra ou mesmo entupidos com ela, evitam a remoção do excesso de lubrificante das paredes dos cilindros, ocasionando um consumo de óleo excessivo. Manter limpas as peças do motor e prevenir a formação de borras e vernizes, são as principais funções dos aditivos detergentes e dispersantes. REDUZIR DEPÓSITOS NA CÂMARA DE COMBUSTÃO Durante a lubrificação do motor, parte do óleo atinge a área do anel superior do pistão para lubrificar as paredes dos cilindros e os anéis. Este óleo é exposto às altíssimas temperaturas, da câmara de combustão e parte dele é queimado. As modernas tecnologias de refino produzem óleos que, nestas condições queimam deixando pouco, ou mesmo nenhum resíduo de carbono. Os aditivos dispersantes-inibidores presentes nos óleos modernos mantêm os anéis limpos e livres em suas ranhuras, permitindo a manutenção das pressões internas e diminuindo a quantidade de óleo que atinge a câmara de combustão. Isto permite não apenas reduzir o consumo de óleo, mas muito mais importante, manter os depósitos na câmara de combustão num nível mínimo. Os depósitos excessivos na câmara de combustão prejudicam a operação do motor. A formação de depósitos nas velas pode causar curto-circuito das mesmas, pré-detonação (batida de pinos) e outras irregularidades na combustão que reduzem a eficiência e economia do motor. 53 Devido ao fato de atuarem como barreiras térmicas, os anéis, pistões,velas e válvulas, não são adequadamente arrefecidos, podendo resultar em danos ou mesmo quebra do motor. Assim, ao prevenir contra a formação de depósitos na câmara de combustão, é importante que o óleo faça duas coisas: 1) deixar os anéis livres, de forma que possam minimizar quantidade de óleo que atinge a câmara de combustão; 2) a parte do óleo que atingir a câmara de combustão deve queimar da forma mais limpa possível. ARREFECER O MOTOR A maioria dos motoristas julga que a totalidade do arrefecimento do motor seja feito através do ar ou da água do sistema de refrigeração. Na verdade, o sistema de lubrificação é responsável por aproximadamente 40% do arrefecimento dos motores. A árvore do comando de válvulas, os mancais da árvore de manivelas, os mancais das bielas, as engrenagens de distribuição, os pistões e muitos outros componentes das partes inferiores do motor, dependem diretamente do óleo lubrificante para o arrefecimento necessário. Todas estas peças têm temperaturas limite de trabalho que não devem ser excedidas. 54 Portanto, todas elas devem ter um suprimento generoso de óleo “frio”, que transferirá o calor para o cárter, onde se resfriara através do ar ambiente. Para manter o processo de arrefecimento em constante funcionamento, grandes quantidades de óleo devem ser continuamente circuladas pelos mancais e por outras partes móveis do motor. Se o fornecimento de óleo for interrompido, estas partes do motor irão aquecer-se rapidamente, devido ao atrito e às temperaturas de combustão. Quando um mancal apresenta problemas, freqüentemente refere-se a ele como um mancal fundido, porque as temperaturas ali presentes foram altas o suficiente para derreter o metal daquele mancal. As propriedades físicas do óleo e as qualidades dos aditivos não ajudam muito o processo de arrefecimento. O importante é que exista uma circulação de grandes volumes de óleo no motor. Isto se torna possível através do uso de uma bomba de óleo de alta capacidade e de canais de distribuição de óleo com dimensões suficientes, para dar passagem ao mesmo sob altos regimes de vazão. Fica claro que estes canais de óleo não poderão fazer seu trabalho de forma satisfatória, se ficarem parcial ou totalmente entupidos com depósitos. Se isto ocorrer, o óleo não poderá circular e arrefecer de forma apropriada o que poderá causar avarias precoces no motor. Esta é outra razão pela qual troca-se o óleo antes que o nível de contaminação se torne muito alto. O arrefecimento adequado ainda requer que o nível de óleo no cárter esteja sempre entre as marcas “mínimo” e “máximo” na vareta medidora de nível do cárter. 55 VEDAR PRESSÕES DA COMBUSTÃO As superfícies das ranhuras dos pistões dos anéis e das paredes dos cilindros não são totalmente lisas apresentando irregularidades superficiais microscópicas e até mesmo rugosidades devidas a usinagem. Em função disso, os anéis sozinhos não evitam a perda de pressão nos cilindros, havendo queda da eficiência do motor. O óleo lubrificante preenche estas irregularidades e ajuda a vedar pressões. Deve-se lembrar que devido à espessura da película de óleo (0,0025mm), não haverá compensação das folgas e desgaste excessivo. Se estas condições já existirem, o consumo de óleo será elevado. O consumo também será grande em motores novos ou recondicionados, até que as irregularidades superficiais tenham se desgastado o suficiente para permitir que o óleo forma uma película vedadora homogênea. O óleo lubrificante ajuda na vedação das pressões na câmara de combustão, preenchendo as irregularidades das superfícies, compensando as folgas entre as partes em movimento e evitando a passagem de gases pelos anéis do pistão. 56 EVITAR A FORMAÇÃO DE ESPUMA Devido às partes móveis do motor, o óleo é constantemente agitado com o ar. Isto produz espuma, que nada mais é do que muitas bolhas de ar que não estouram rapidamente. Normalmente, elas sobem para a superfície e daí estouram, mas a água e outros contaminantes diminuem a velocidade com que isto ocorre, e o resultado é a formação de espuma. A espuma não é boa condutora de calor, portanto se for excessiva, o arrefecimento do motor será prejudicado, pois a dissipação de calor será deficiente. A espuma também não suporta cargas e não irá evitar o desgaste dos tuchos e mancais. A razão disso é que a espuma tem ar e o ar é facilmente compreensível. Por outro lado, um óleo sem a presença de ar misturado a ele, é praticamente incompreensível. SISTEMAS DE LUBRIFICAÇÃO DE MOTORES DE 4 TEMPOS. Nos veículos modernos, a parte inferior do cárter serve como reservatório de óleo. A quantidade de óleo no cárter quando o motor está em repouso, é indicada por uma vareta de nível. 57 Uma bomba de óleo do tipo de engrenagens ou de êmbolo, situada quase sempre no fundo do cárter e submersa no óleo, fornece óleo sob pressão para os manuais da árvore de manivelas, bronzinas das bielas, pino do pistão, mancais da árvore de comando de válvulas e paredes dos cilindros. Geralmente, existe uma peneira na entrada da bomba, um filtro de óleo e um manômetro que indica a pressão de circulação do óleo, localizado no painel de instrumentos. Os sistemas de lubrificação do motor são classificados de acordo com o modo que o óleo é distribuído. Num sistema onde parte ou todos os mancais recebem diretamente óleo sob pressão, é conhecido como “sistema de lubrificação sob pressão”, ou “sistema de lubrificação por circulação forçada”. Num sistema em que os mancais recebem óleo salpicado e arremessado sobre eles pelas peças em movimento, é denominado de “lubrificação por salpico”. Geralmente, os motores são lubrificados por uma combinação destes métodos. Ocasionalmente, as paredes dos cilindros são lubrificadas sob pressão, porém, na maioria dos casos dependem principalmente do óleo arremessado e salpicado pelas peças em movimento. Nos motores de dois tempos à gasolina, o óleo é misturado ao combustível em proporções especificadas, diretamente no tanque ou por meio de um dosador, circulando sob a forma de névoa para lubrificar os mancais e cilindros. Em motores de grande porte a lubrificação dos cilindros é feita separadamente dos mancais. Os mancais da árvore de manivelas e as guias das bielas são feitas através do óleo contido no cárter, enquanto que a lubrificação dos cilindros é realizada por um sistema independente, normalmente com outro tipo de óleo. Normalmente o cárter dos veículos possui defletores de óleo, que servem para impedir que o óleo seja impulsionado para frente e 58 para trás com excesso, devido aos movimentos do veículo. Isto assegura o funcionamento da bomba com toda a sua capacidade, mantendo-se uma quantidade de óleo adequada ao redor da entrada da bomba. Sistema de lubrificação sob pressão Nos sistemas de lubrificação sob pressão, mais complexos, o óleo é forçado a cada um dos mancais principais da árvore de manivelas, mancais das bielas e mancais da árvore de comando de válvulas e depois, por meio de passagens perfuradas nas bielas, para os pinos dos pistões. O óleo que vaza pelas extremidades da árvore de manivelas em altas rotações é transformado em uma fina névoa, que proporciona lubrificação às paredes dos cilindros e outros componentes acessados por ela. Quando são empregadas válvulas sobre a cabeça, o óleo é geralmente levado sob pressão para a lubrificação dos balancins, hastes e tuchos. Algumas bielas possuem uma passagem ou injetor, no mancal da biela, pelo qual o óleo é pulverizado às paredes dos cilindros, para proporcionar uma lubrificação adicional aos anéis e pistões. O óleo que escapa das diversas superfícies lubrificadas escorre novamente para o cárter. As engrenagens de sincronização são lubrificadas por óleo pulverizado por um local derivado da tubulação principal. Em outro sistema mais simplificado, o salpico também é empregado para a lubrificação dos mancais
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