Lubrificação Automotiva

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Lubrificação Automotiva 
 
1. 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 
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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. 
 
2. 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. 
 
3. FUNÇÕES DOS ÓLEOS PARA MOTORES 
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. 
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 longo 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 
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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. 
 
3.1. 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 
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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 consequente riscamento das superfícies.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. 
 
3.2. 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. 
 
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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. 
 
3.3. 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 frequentemente 
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. 
 
3.4. 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 
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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. 
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. 
3.5. 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. 
 
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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 eficiênciae economia do motor. 
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. 
3.6. 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. 
 
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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, frequentemente 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. 
3.7. 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 
juntas. 
3.8. 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. 
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4. CLASSIFICAÇÃO POR VISCOSIDADE 
SAE para Óleos Motores 
A SAE (Society of Automotive Engineers) iniciou em 1911 o sistema de 
classificação de óleos aplicados em motores de combustão. A classificação determina 
faixas de viscosidade cinemática (cSt) a 100 ºC, sem considerar o desempenho. A 
Tabela 1 apresenta a classificação de viscosidade pela SAE para óleos motores desde 
1999. A tabela indica as faixas em grau SAE para baixa temperatura (W-winter) e alta 
temperatura. 
 
 Tabela 1 – Classificação de viscosidade SAE para óleos motores. 
 
Os óleos lubrificantes aplicados nos motores, normalmente, têm características 
multigrau ou multiviscosos, relacionada à classificação do grau SAE. Estes 
lubrificantes possuem um alto índice de viscosidade (IV>120), ou seja, varia pouco a 
viscosidade com a variação da temperatura. 
A Figura 1 indica a classificação pela viscosidade SAE do óleo multigrau SAE 15W-40. 
 
Figura1 – Apresenta óleo lubrificante Multigrau e Multiviscosos 
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Classificação por Desempenho para Óleos de Motor 
O Instituto Americano de Petróleo (API), no final da década de 60, reuniu-se 
com as instituições SAE e ASTM para estabelecer um novo sistema de classificação 
por desempenho dos óleos lubrificantes de motores. As instituições definiram suas 
funções, de acordo como: - SAE: Determina os testes de qualidade de motores ou 
especificações; - ASTM: Determina os procedimentos padrões dos testes e os limites 
para aprovação; - API: Determina as descrições das classificações para o usuário 
final. As classificações em duas categorias foram feitas a partir de testes em motores 
padronizados e analisando-se as várias partes lubrificadas. A categoria “S” (Spark 
ignition) da Tabela 9 aplica-se a motores Ciclo Otto (gasolina, álcool e GNV) e a 
categoria “C” (Compression ignition) da Tabela 10 aplica-se a motores Ciclo Diesel. 
Tabela 2 - Sistema de classificação API para óleo de motor Ciclo Diesel (categoria “C”). 
 
 Tabela 3 - Sistema de classificação API para óleo de motor Ciclo Diesel (categoria “C”). 
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Européia 
As Classificações Européias associam alguns testes da classificação API, 
ensaios de motores europeus (Peugeot, Mercedes Benz, Volkswagen e outros) e 
procedimentos em laboratórios. A classificação européia foi determinada pela CCMC 
até 1990, que se transformou em 1991 na ACEA (Association des Constructeurs 
Européens de d´Automobiles). A Classificação Européia para óleos motores evoluiu 
de acordo com a Tabela 4 
Tabela 4 - Evolução da Classificação Européia para óleos motores. 
 
 
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