Prévia do material em texto
Lubrificacão C U R S O B Á S I C O 8ª edição Indíce I Petróleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 II Refinação e Manufatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 III Óleos Básicos e Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 IV Características dos Lubrificantes . . . . . . . . . . 9 V Graxas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 VI Atrito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 VII Princípios da Lubrificação . . . . . . . . . . . . . . . . 20 VIII Fundamentos da Lubrificação . . . . . . . . . . . . 21 IX Métodos de Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 X Componentes de Máquinas . . . . . . . . . . . . . . 23 XI Motores de Combustão Interna . . . . . . . . . . . 28 XII Classificação de Lubrificantes . . . . . . . . . . . . . 36 XIII Noções sobre Lubrificantes Sintéticos . . . . . 43 XIV Armazenagem e Manuseio . . . . . . . . . . . . . . . 45 XV Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Petróleo C A P Í T U L O 1 HISTÓRICO O petróleo é uma mistura de hidro- carbonetos de origem natural que contém freqüentemente gás, alcatrão e parafina. A designação de petróleo deriva das palavras latinas “PETRA” (pedra) e “OLEUM” (óleo). Segundo a teoria atualmente aceita, o petróleo teve origem na decom- posicão de resíduos orgânicos (ani- mais, vegetais e outros compostos), fa- vorecida por elevadas temperaturas e pressões, no decurso de um longo período geológico. Os compostos as- sim formados obedecem a uma dis- posição dentro dessa mistura, de acor- do com suas respectivas densidades. Verifica-se que os lençóis de petróleo são encontrados nas dobras da terra denominadas ANTI-CLÍVEIS ou AN- TICLINAIS. 5 Apesar de já ser conhecido pelos egí- pcios, chineses, japoneses, incas, aste- cas e de aparecer em citações na Bíblia (Gênesis), o primeiro poço a produzir petróleo foi perfurado pelo coronel “DRAKE” (1859), com aproximada- mente dez (10) metros de profundi- dade. EXTRAÇÃO A extração do petróleo exige uma prévia sondagem da área possivel- mente produtora. Esta operação é co- nhecida pelo nome de PROSPECÇÃO, onde os geólogos, através de análise das rochas, concluem sobre a existên- cia de prováveis lençóis petrolíferos. Uma vez conhecida a possibilidade de produção de petróleo, estas áreas são pesquisadas através dos instrumentos de geofísica. SISMÓGRAFO - Toma por base a ve- locidade de propagação das ondas sís- micas, o que permite calcular a pro- fundidade das camadas. BALANÇA DE TORÇÂO - É utilizada para determinar a variação da força de gravidade em diversos pontos da área possivelmente produtora. MAGNETÔMETRO - Permite deter- minar a variação do campo magnético de uma determinada jazida. Terminadas as pesquisas, de acordo com os resultados obtidos, inicia-se a perfuração, retirando-se de cada está- gio amostras para análise. Ainda assim, nem sempre os poços perfurados são produtores de petróleo, apesar de to- dos os estudos realizados. A perfuração pode ser por PER- CUSSÃO ou ROTAÇÃO. A rotativa pode ser por mesa rotativa ou jato ro- tativo. O petróleo existe na natureza sob as formas: � Fluida ou Lfquida � Pastosa � Sólida Ao ser retirado da terra, o petróleo é conhecido como óleo CRU ou BRUTO e apresenta uma cor que varia do alaranjado até o preto. Os óleos crus obedecem a seguinte classificação, con- forme o tipo de resrduo deixado no re- fino: � Base Parafínica: Resíduo Ceroso � Base Intermediária ou Mista: Resí- duo Ceroso e Asfáltico � Base Naftênica: Resíduo Asfáltico O óleo CRU ou BRUTO, antes de ser transportado para os depósitos da refi- naria, fica durante algum tempo em reservatórios, a fim de que se possa processar a separação espontânea de gases e a separação por gravidade de água e areia. 6 O óleo cru é normalmente processado por destilação fracionada. Este proce- dimento consiste na separação dos produtos mais voláteis, não lubrificantes, das frações residuais mais densas. Os óleos lubrificantes, provenientes da destilação fracionada, passam por um processo de refinação com a finali- dade de se produzir óleos de alta qua- lidade. Na refinação, é possivel extrair quantidades excessivas de parafina, hidrocarbonetos instáveis, resinas, as- faltos e outros elementos indesejáveis. A refinação dos óleos lubrificantes pode ser processada através de sol- vente, em contracorrente numa colu- na extratora, com a finalidade de se produzir óleos com melhores pro- priedades. Outro método de purificação, nâo usual, é a refinação por ácidos, onde é possível extrair hidrocarbonetos ins- táveis, resinas, asfaltos, enxofre, ni- trogênio e oxigénio. Os óleos lubrificantes podem ser ain- da melhorados, dependendo da neces- sidade, através da remoção de parafí- nas, descoloração e hidrogenação. O esquema abaixo mostra o refino e a manufatura do óleo cru. 7 Refinação e Manufatura C A P Í T U L O 2 Os óleos básicos podem ser usados tais como são obtidos (se a viscosidade for adequada) ou mesclados, isto é, mistu- rando-se óleos-base de diferentes vis- cosidades para se obter uma viscosi- dade intermediária. São os chamados óleos minerais puros. A preparação de lubrificantes consiste em misturar diversos óleos básicos e adicionar compostos e aditivos. COMPOSTOS - São óleos ou gorduras de origem animal ou vegetal que con- ferem ao óleo básico maior poder lu- brificante (oleosidade). ADITIVOS - São substâncias qui’micas que conferem ao lubrificante pro- priedades adicionais, como resistência a oxidação, detergência-dispersância, proteção contra ferrugem e corrosão, resistência a extrema pressão e for- mação de espuma, melhor índice de viscosidade, maior adesividade, demul- sibilidade etc. Estes aditivos devem ser compatíveis com os óleos básicos, a fim de tornar as características do lu- brificante equilibradas. Os tipos de aditivos utilizados deter- minam os diferentes tipos de lubrifi- cantes e suas aplicações. A seguir, apresentamos um quadro simplificado que contém alguns tipos de aditivos, sua natureza qurmica e função principal. 8 Óleos Básicos e Aditivos C A P Í T U L O 3 TIPO NATUREZA QUÍMICA FUNÇÃO Detergente básico Sulfonatos, Fenatos ou salicilatos Neutralização de ácidos e prevenção De Cálcio, Bário ou Magnésio. na formação de gomas e lascas. Dispersante sem cinzas Éster poli-isobutenil succínico ou Dispersão de fuligem e produtos da succinimidas. oxidação. Prevenção contra depósitos. Antioxidante Ditiofosfato de Zinco, compostos Prevenção contra a oxidação e Fenólicos, olefinas e salicilatos metálicos. espessamento do lubrificante. Antidesgaste e Compostos orgânicos de enxofre e Prevenção contra o desgaste dos Extrema-pressão fósforo, compostos clorados e cames, ressaltos e excêntricos. Ditiofosfato de zinco. Anticarrosivo Sulfonatos de Cálcio, Sódio ou Bário; Prevenção contra a corrosão. Aminas Orgânicas, etc. Melhorador do índice Polímeros, como o poliestireno e alguns Redução da perda de viscosidade Viscosidade copolímeros derivados do etileno/propileno com o aumento da temperatura. Abaixador do ponto de Metacrilatos. Aumento das propriedades de fluidez Mínima fluidez. a baixas temperaturas. Antiespumante Compostos de Silicone ou Prevenção contra a formação de Metacrilatos. espuma em condições de agitação severa Medição da densidade com den- símetro.A esquerda caracterizamos a forma incorreta (lê-se um valor maior na escala) e a direita a forma correta.Vide posição do olho. Características dos Lubrificantes C A P Í T U L O 4 As características dos lubrificantes podem ser de ordem física, química e prática. As principais caractensticas físicas são as que seguem: DENSIDADE É uma relação entre a massa “m” de um líquido e o seu volume unitário “i”, a uma determinada temperatura (por exemplo, WC ou 20°C). DENSIDADE APITrata-se de uma escala expressa em graus e dada por números inteiros. A escala é dada pela equação onde a densidade a 60/60°F representa um número que é obtido da relação entre a massa do produto e igual mas- sa de água, ambas a 600F. Para os produtos de petróleo utiliza-se a densidade API (American Petrole- um Institute) e, por serem mais leves do que a água, seus valores são sempre superiores a 10. PONTO DE MÍNIMA FLUIDEZ PONTO DE CONGELAMENTO Ponto de mínima fluidez é a menor temperatura em que o óleo lubrifi- cante ainda flui. No teste, resfria-se a amostra de óleo dentro de um tubo e, a cada decréscimo de 3°C na tempera- tura, observa-se a existência ou não de movimento da superficie do óleo den- tro do tubo. Se após cinco (5) segun- dos nao houver movimentação, nessa temperatura teremos atingido o ponto de congelamento, e a uma temperatu- ra de 3°C acima desta estará a tempe- ratura do ponto de mínima fluidez. Por exemplo, se determinado óleo apresentar um ponto de congelamento de -10°C, seu ponto de mínima fluidez será de -7°C. 9 PONTO DE FULGOR PONTO DE COMBUSTÃO O ponto de fulgor a temperatura em que os gases evaporados do leo, na presen a de chama, d origem a um flash , ou seja, h inflama o sem haver combust o, chama, d origem a um flash , ou seja, h inflama o sem haver combust o. O ponto de combust o a temperatura em que toda a superf cie do leo entra em combust o completa, por pelo menos cinco segundos. Estes ensaios s o feitos no aparelho CLEVELAND (vaso aberto), con- forme figura ao lado. O leo colocado at o n vel indicado e aquecido lentamente (10¡F por mi- nuto), passando-se a cada 5¡F de au- mento de temperatura uma chama padr o de g s sobre o leo, at atingir o ponto de fulgor, quando a temperatura do term metro registrada. 10 VISCOSIDADE A viscosidade a medida da resist n- cia oferecida por qualquer fluido (l quido ou g s) ao movimento ou ao escoamento. a propriedade principal de um lubrificante, pois est direta- mente relacionada com a capacidade de suportar cargas, ou seja, quanto mais viscoso for o leo maior ser a carga suportada. A viscosidade a conseq ncia do atrito interno de um fluido, a isto , da resist ncia que um fluido oferece ao movimento, da sua grande influ ncia na perda de pot ncia e na intensidade de calor produzido nos mancais. A viscosidade inversamente propor- cional a temperatura, assim sendo, quanto maior a temperatura do leo menor ser sua viscosidade (vide gr fi- co ao lado). S o v rios os aparelhos existentes para medir a viscosidade, os quais s o denominados viscos me- tros e medem o tempo (segundos) de escoamento do l quido em uma dada temperatura. Entretanto, n o devemos deixar de considerar a vis- cosidade como uma forca ou resist n- cia. Entre os viscos metros mais emprega- dos est o os de ENGLER, REDWOOD, SAYBOLT OSTWALD, sendo este lti- mo, atualmente, o mais utilizado. As partes essenciais do aparelho de Ostwald modificado são um sistema de tubos de vidro fígados entre si, três reservatórios ou bulbos (A, B e C) eum tubo capilar que liga os reser- vatórios B e C. 0 diâmetro do tubo capilar varia com o grau de viscosi- dade do líquido-fino (light). médio (medium) ou grosso (heavy) - mas é sempre bastante estreito para impedir que a velocidade de escoamento do óleo exceda certo limite. Por essa razao, para abranger toda a série de viscosidades dos óleos lubrificantes, usa-se apenas três tubos capilares de diâmetros diferentes. Como os demais viscosímetros, o apa- relho de viscosidade cinemática é mer- gulhado em banho de aquecimento (banho-maria), para manter a tempera- tura do óleo exata e constante durante a prova. A forma de fazer-se o ensaio é a seguinte (veja seqüéncia abaixo): O tempo de escoamento multiplicado por uma constante do aparelho, repre- senta a viscosidade cinemática do óleo, em centistokes, â temperatura da prova. Este valor, multiplicado pela densidade do óleo, à mesma tempe- ratura da prova, nos dá suaviscosidade absoluta, em centipoises; também se pode convertê-la a segundos Saybolt segundos Redwood e graus Engler, recorrendo às tabelas publicadas pela ASTM e por outras entidades. Apre- sentamos, a seguir, uma dessas tabelas, resumida, cujos valores foram calcula- dos exclusivamente para a temperatura de 37,80ºC (l00ºF), pois, a outras tem- peraturas, osfatoresde equi-valência sofrem pequenas alterações. 11 ÍNDICE DE VISCOSIDADE Como vimos, os óleos lubrificantes so- frem alterações na sua viscosidade quando sujeitos a variações de temper- atura. Essas modificações de viscosi- dade, devidas â temperatura, são muito diferentes, dependendo dos vários tipos de óleos. O índice de viscosidade (IV) é um meio con-vencional de se exprimir esse grau de va-riação e pode ser calculado por meio de uma fórmu- la e de tabelas publicadas pe-la ASTM. Existem também gráficos prepa-rados para esse fim, que permitem determi- nar o IV com bastante exatidão. Quan- to maior for o IV de um óleo, menor será a sua variação de viscosidade entre duas temperaturas, conforme podemos analisar no gráfico abaixo. 12 Saybolt Redwood Engler Cinemática Saybolt Redwood Engler Cinemática Saybolt Redwood Engler Cinemática 32 30 1.11 1.83 175 154 5.03 37.52 680 597 19.37 147.2 34 31.5 1.17 2.39 180 159 5.16 38.73 700 614 19.94 151.5 36 33 1.22 3.00 185 163 5.30 39.84 720 631 20.50 155.8 38 34.5 1.28 3.63 190 167 5.44 40.95 740 649 21.07 160.2 40 36 1.34 4.28 195 172 5.58 42.06 760 667 21.64 164.5 42 37.5 1.39 4.91 200 176 5.72 43.16 780 685 22.21 168.8 44 39 1.45 5.58 205 180 5.86 44.26 800 702 22.78 173.2 46 41 1.50 6.16 210 185 6.00 45.36 850 746 24.20 184.0 48 42.5 1.55 6.78 215 189 6.14 46.45 900 790 25.63 194.8 50 44 1.60 7.39 220 193 6.28 47.54 950 833 27.05 205.6 52 46 1.65 8.00 225 198 6.42 48.63 1000 877 28.46 216.5 54 47.5 1.71 8.59 230 202 6.56 49.72 1100 965 31.33 238.1 56 49 1.76 9.18 235 207 6.70 50.8 1200 1053 34.18 259.7 58 51 1.82 9.77 240 211 6.84 51.9 1300 1140 37.03 281.4 60 53 1.87 10.35 245 215 6.98 53.0 1400 1228 39.88 303.0 62 54.5 1.92 10.92 250 219 7.12 54.1 1500 1316 42.72 324.7 64 56 1.97 11.48 260 228 7.41 56.2 1600 1404 45.57 346.3 66 58 2.03 12.03 270 237 7.69 58.4 1700 1491 48.42 368.0 68 60 2.08 12.57 280 246 7.97 60.5 1800 1579 51.3 389.6 70 61.5 2.13 13.11 290 254 8.25 62.7 1900 1667 54.1 411 72 63 2.19 13.64 300 263 8.54 64.9 2000 1775 56.9 433 74 65 2.24 14.17 310 272 8.82 67.1 2100 1842 59.8 454 76 67 2.29 14.69 320 281 9.10 69.3 2200 1930 52.7 476 78 68 2.35 15.21 330 289 9.39 71.4 2300 2018 65.5 493 80 70 2.40 15.72 340 298 9.67 73.6 2400 2106 68.4 519 82 72 2.46 16.22 350 306 9.96 75.7 2500 2193 71.2 541 84 74 2.51 16.72 360 315 10.25 77.9 2600 2281 74.0 563 86 75.5 2.56 17.22 370 324 10.53 80.1 2700 2369 76.9 584 88 77 2.61 17.71 380 333 10.82 82.2 2800 2456 79.7 606 90 79 2.67 18.20 390 342 11.10 84.4 2900 2544 82.6 623 92 81 2.72 18.68 400 351 11.39 86.6 3000 2632 85.4 649 94 82.5 2.78 19.16 410 360 11.67 88.7 3100 2720 88.3 671 96 84 2.83 19.64 420 369 11.96 90.9 3200 2808 91.1 693 98 86 2.89 20.12 430 377 12.24 93.1 3300 2895 94.0 715 100 88 2.94 20.60 440 386 12.52 95.2 3400 2893 96.8 736 105 92 3.09 21.77 450 395 12.81 97.4 3500 3.071 99.7 758 110 96 3.23 22.93 460 404 13.09 99.5 3600 3158 102.5 780 115 101 3.37 24.09 470 412 13.38 101.7 3700 3246 105.4 801 120 105 3.51 25.24 480 421 13.67 103.9 3800 3334 108.2 823 125 110 3.65 26.39 490 430 13.96 106.0 3900 3421 111.1 845 130 114 3.78 27.53 500 439 14.25 108.2 4000 3509 113.9 866 135 118 3.92 28.67 520 456 14.81 112.5 4500 3948 128.2 975 140 123 4.06 29.80 540 473 15.38 116.9 5000 4386 142.4 1083 145 127 4.20 30.93 560 490 15.95 121.2 5500 4825 156.6 1190 150 132 4.33 32.06 580 508 16.52 125.5 6000 5264 170.2 1299 155 136 4.47 33.18 600 526 17.09 129.9 7000 6141 199.3 1515 160 141 4.61 34.29 620 544 17.66 134.2 8000 7018 227.8 1732 165 145 4.75 35.40 640 562 18.23 138.59000 7896 258.3 1948 170 150 4.89 36.51 660 579 18.80 142.8 10000 8772 284.8 2166 COR Os produtos de petróleo apresentam variação de cor quando observados contra a luz. Essa faixa de variação atinge desde o preto até quase o incolor. As variações de cor são devidas as vari- ações da natureza dos crus, da viscosi- dade e dos métodos e formas de trata- mento empregados durante a refi- nação, sendo que são usados corantes para uniformizar o aspecto de certos produtos. No colorímetro da ASTM, temos vidros com oito cores diferentes, desde o mais claro (nº 1) até o mais es- curo (nº 8), abrangendo desde o claro até o vermelho carregado. Cor mais es- cura observa-se usando uma diluição de 15% de óleo em 85% de querosene, e ao resultado se acrescenta a palavra diluído. Antigamente, a cor clara indi- cava um óleo de baixa viscosidade. Atualmente, consegue-se óleos de alta viscosidade e bem claros. � Óleos de origem parafínica -re- fletem luz de cor verde fluorescente. � Óleos de origem naftênica - re- fletem luz azulada. Pode-se imitar essas cores com a adição de aditivos, o que vem mostrar a não influência da corno desempenho do lu- brificante. RESÍDUO DE CARVÃO CONRADSON Ensaio destinado a verificar a porcen- tagem de resíduo carbonoso de um óleo, quando submetido à evapora-ção por altas temperaturas, na ausência de oxigênio. Procede-se da seguinte maneira com o aparelho empregado para esta prova (ver figura a seguir): Coloca-se um vaso de porcelana (a), contendo uma amostra de dez gramas de óleo a ensaiar, dentro de outro vaso de ferro (b), fechado por um dispositivo especial. Este, por sua vez, é colocado sobre uma cama- da de areia num terceiro vaso, de ferro (c), com tam- pa mal vedada, de modo a permitir o escapamento dos gases. A tampa do segundo vaso (b) tem uma pequena válvula de descarga, através da qual os vapores do óleo po- dem passar ao terceiro vaso (c) e daí, pelas pequenas frestas deixadas pela má vedação da tampa, à câmara exterior (d), onde são inflamados pela chama da fonte de calor (e). Desta forma, evita-se o contato 2 do ar com o óleo colocado em (a). A quantidade de calor necessária para produzir a evaporação é fornecida sempre quando os vapores desprendi- dos do vaso (a) cessam de queimar, aí aumenta-se o aquecimento do terceiro vaso (c) até o rubro cereja, mantendo-o assim durante sete minutos. Cessado o aquecimento, pesa-se a quantidade do resíduo que ficou no vaso (a), represen- tando-se o índice de resíduo como por- centagem em relação ao volume de óleo empregado no ensaio (10 g). Os óleos de maior viscosidade deixam maior porcentagem de resíduos, sendo que os óleos dé origem naftênica dei- xam menor porcentagem que os de origem parafínica. 13 14 No entanto, as condições existentes no aparelho de teste não são repetidas na prática. Além disso, uma aditivação conveniente pode mudar o comporta- mento do óleo, além do mesmo ser afetado pelo combustível. As principais caracteristicas de ordem química são as que seguem: NÜMERO DE NEUTRALIZAÇAO (NN) O número de neutralização (NN) é genericamente definido como sendo a quantidade de base, expressa em miligramas de hidróxido de potássio, ou a quantidade de ácido, expressa em equivalentes miligramas de hidróxido de potássio, necessária para neutralizar os constituintes de caráter ácido ou básico contidos em um grama de uma amostra de óleo. Número de Acidez Total (TAN) é a quantidade de base, expressa em miligramasde hidróxido de potássio, necessária para neutralizar todos os componentes ácidos presentes em um grama de amostra. Número de Acidez Forte, Mineral ou Inorgânica (SAN) é a quantidade de base, expressa em miligramas de hidróxido de potássio, necessária para neutralizar os ácidos fortes presentes em um grama de amostra. Número de Alcalinidade Total (TBN) é a quantidade de ácido, expressa em equivalentes miligramas de hidróxido de potássio, necessária para neutralizar todos os componentes básicos presentes em um grama de amostra. Número de Alcalinidade Forte, Mineral ou Inorgânica (SBN) é a quantidade de ácido, expressa em equivalentes miligra- mas de hidróxido de potássio, necessária para neutralizar as bases fortes presentes em um grama de amostra. CINZAS SULFATADAS O conteúdo de cinzas de um óleo lu- brificante inclui todos os materiais não combustíveis presentes. As cinzas são determinadas pela queima completa de uma amostra de óleo e consistem de todos os compostos metálicos exis- tentes no óleo — aditivos e desgaste tratados com acido sulfúrico e conver- tidos â sulfatos, expressos em porcen- tagem. Ôleos minerais puros não dei- xam cinzas sulfatadas. NÚMERO DE SAPONIFICAÇÃO De acordo com a ASTM, o número de saponificação é um índice, que identi- fica a quantidade de gordura ou de óleo graxo presente em um óleo mine- ral novo. Realiza-se o ensaio medindo o peso, em mg, de KOH necessário para saponificar um grama de óleo. Também serve para venficar uma even- tual contaminação de óleo com graxa. OXIDAÇÃO Existem várias provas de laboratório para determinar a resistência â oxi- dação dos óleos lubrificantes, que é uma caracterfstica primordial em sua qualidade e desempenho. Finalmente, 15 as principais características de ordem prática, ou seja, aquelas medidas ou determinadas empiricamente: DETERGÊNCIA - DISPERSÂNCIA Os detergentes são compostos que auxiliam a manter limpas as superfí- cies metálicas, minimizando a for- mação de borras e lacas de qualquer natureza, por meio de reações ou processos de solução. Não significa propriamente uma enérgica ação de limpeza, mas reduções na tendência de se formarem depósitos. A dispersância ou dispersividade de- signa a propriedade dos óleos lubrifi- cantes de poderem manter em sus- pensão, finamente divididas, quais- quer impurezas formadas no interior do sistema (ou que nele penetrem), até o momento de serem eliminadas por ocasião da troca ou purificação do lubrificante. OLEAGINOSIDADE OU PODER LUBRIFICANTE Propriedade que distingue dois óleos ou substâncias de mesma viscosidade (por exemplo, lado e óleo). Não se tem uma explicação razoável para se saber como o coeficiente de atrito varia com a temperatura em óleos de mesma viscosidade, mas tem- se tentado algumas: a) a espessura da película residual em contato com as superfícies atritantes são diferentes b) a viscosidade aumenta com a pressão c) as propriedades adesivas dos óleos são distintas Por definição, a oleaginosidade se re- fere unicamente às propriedades redu- toras do atrito interno dos óleos que trabalham com película parcial, caso que ocorre em serviços severos, tais como em motores diesel de alta rota- ção e cargas elevadas e nas paredes dos mancais. RESISTÊNCIA A EXTREMA PRESSÃO (EP) Propriedade de proteger superfícies em contato, sob pressões tão elevadas que provocar um rompimento da película de óleo. Nessas condições, as partes em contato provocam a elevação de tem- peratura, ocorrendo a solda. A zona de soldagem, desprendendo-se, atinge as superfícies próximas, raian- do-as e escoriando-as. Característica de extrema pressão é sinônimo de evitar solda. Os aditivos EP trabalham combinan- do-se com o metal das superfícies atri- tantes e formando uma capa superfi- cial que evita a soldagem. A eficiência dessa ação protetora depende da quantidade e da ativi- dade dos produ- tos químicos usa- dos e das condições de carga e velocidade.Os aditivos são a base de enxofre, fósforo, chumbo* e cloro, puros ou combinados. * A Mobil nao utiliza chumbo em suas formulações porque este elemento pode tornar-se nocivo a saúde. PROTEÇÃO CONTRA A FERRUGEM E CORROSÃO É a propriedade que os óleos minerais possuem de proteger as partes metáli- cas contra a oxidação causada pela umidade. Certos aditivos melhoram essa característica, revestindo comple- tamente as superfícies metálicas,for- mando uma película que as protegem do contato com a água. RESISTÊNCIA A FORMAÇÃO DE ESPUMA Como sabemos, a espuma é formada pelo ar ou gás retido dentro de um líquido. Certos aditivos antiespumantes agem sobre bolhas, enfraquecendo-as e provocando o seu rompimento - o ar é liberado. A ação é muito parecida com a de furar uma bexiga. AGENTE ANTIESPUMA ADESIVIDADE O óleo deve possuir adesividade in- trínseca, que dá as finas películas de óleo a propriedade de per- manecerem aderidas ao metal, apesar da ação raspadora originada pelo movimento. 16 Graxas lubrificantes são produtos compostos, semiplásticos, formulados com óleos minerais (de diversas vis- cosidades), um agente espessador, geralmente chamado de sabão, e adi- tivos. Os sabões mais comuns são a base de cálcio, sódio, lítio, alumínio e bário. 17 ÓLEO MINERAL + ESPESSADOR + ADITIVOS = GRAXA O óleo mineral é quem realmente lu- brifica e o espessador é um “retentor” do óleo mineral. Os aditivos conferem propriedades antioxidantes, adesividade, estabili- dade estrutural, resistência ao desalo- jamento, a extremas pressões e a lavagem pela água, etc. As graxas tem características mensu- ráveis, tais como: CONSISTÊNCIA A consistência de uma graxa é deter- minada através da medida, em déci- mos de milímetro, da penetração de um cone padronizado na mesma. O teste é realizado com a amostra de graxa a 25°C; após 5 segundos do dis- paro do cone, faz-se a leitura direta- mente no aparelho. Através do valor obtido, entra-se em uma tabela que nos permite obter o grau de consistência da graxa. Graxas C A P Í T U L O 5 Quanto menor a variação de con- sistência, melhor será o desempenho da graxa no uso prático. A classificação NLGI (National Lubri- cating Grease Institute) arbitrou números que correspondem as diferentes faixas de penetração (ASTM D 217 - 86). PONTO DE GOTA É a temperatura na qual a graxa passa do estado sólido ou plástico ao líquido, sob condições determinadas. Na práti- ca, não se deve usar uma graxa em um serviço cuja temperatura normal de trabalho esteja muito próxima do seu ponto de gota. VISCOSIDADE APARENTE É importante na lubrificação centra- lizada, onde é necessário saber o com- portamento da graxa quanto a fluidez nos tubos condutores do sistema. OXIDAÇÃO Existe um ensaio denominado “NORMA HOFFMANN” (ASTM D 942) que visa determinar a quantidade de oxigênio absorvido pela graxa em condições padronizadas. Em serviço, quanto maior a temperatura, mais freqüentes deverão ser as trocas e reposições. SEPARAÇÃO DO ÓLEO As graxas, quando armazenadas du- rante longo período, apresentam ra- zoável tendência à decomposição, sepa- rando-se o óleo do sabão. Mede-se o óleo separado num ensaio padrão, uti- lizando-se um aparelho denominado “Cone de Mistura”. RESISTÊNCIA A LAVAGEM POR ÁGUA As graxas que trabalham em contato com água devem ter propriedades que as tornem aceitáveis para esse uso. O ensaio define a resistência da graxa a lavagem por água em mancais. COR A cor da graxa não significa nem de- termina qualidade. 18 Grau de consistência NLGI Penetração Trabalhada a 25ºC (77ºF) -0,1mm- 000 445 - 475 00 400 - 430 0 (mole) 355 - 385 1 310 - 340 2 (média) 265 - 295 3 (média) 220 - 250 4 175 - 205 5 130 - 160 6 (dura) 85 - 115 Atrito C A P Í T U L O 6 Atrito, ou força de atrito, é a força de resistência ao movimento de duas su- perfícies, e é proporcional a força de compressão. Define-se o atrito externo como a re- sistência ao movimento de duas su- perfícies em contato, sendo que tal re- sistência deve-se as irregularidades microscópicas que as superfícies apre- sentam. Quando se interpõe uma camada de óleo entre duas superfícies metálicas, a força de atrito diminui consideravel- mente, pois é evitado o contato entre as mesmas. Nesse caso, o atrito externo é substi- tuído pelo que chamamos de “atrito interno”, que consiste na força necessária para vencer a coesão entre as moléculas de uma determinada matéria, seja sólida, Iíquida ou gasosa. Ao vencer o atrito interno apresenta- do pela camada de óleo, os choques entre as moléculas de óleo geram calor, o que provoca um aumento de temperatura. Ao usarmos uma lubrificação correta, pretendemos manter mínimos os atri- tos externo e interno, reduzindo o desgaste das peças sem, com isso, provocarmos demasiado aumento de temperatura. Abaixo, temos as ilustrações do acima exposto. 19 Escorregamento sem lubrificante (há contato entre as superfícies) ATRITO SÓLIDO Escorregamento com lubrificantes (não há contato entre as superfícies) ATRITO FLUÍDO 20 Princípios da Lubrificação C A P Í T U L O 7 Imaginemos a grande variedade de máquinas utilizadas atualmente e que devem ser lubrificadas. Em tais máquinas, de um modo geral, o que se lubrifica são mancais, engrenagens e cilíndros. Sob o ponto de vista da lu- brificação, funcionam todos subordi- nados aos mesmos princípios funda- mentais. LUBRIFICAÇÃO INTERMITENTE OU RESTRITA É a aplicação do lubrificante a interva- los certos e em quantidades restritas, afim de manter-se uma camada delga- da de lubrificante entre as superfícies em movimento. Características do lubrificante: a) grande adesividade b) grande resistência a ruptura da película c) alto poder lubrificante, oleosidade d) viscosidade ou consistência adequada e) resistência a formação de depósitos LUBRIFICAÇÃO CONTINUA OU PLENA: É a aplicação abundante de lubrifi- cante, por circulação, a fim de que as duas superfícies em movimento pos- sam ficar separadas mediante uma cunha de óleo, que se forma devido a velocidade relativa das superfícies e a adesão do óleo a elas. Características do lubrificante: a) alta estabilidade química b) fácil demulsibilidade c) viscosidade adequada d) resistência a ruptura da película e) propriedade de proteção contra ferrugem As características do lubrificante ficarão melhor evidenciadas quando estudarmos os componentes das máquinas. Fundamentos da Lubrificação C A P Í T U L O 8 Os fundamentos da lubrificação ba- seiam-se nos tipos de camadas lubrifi- cantes e nas condições requeridas para o óleo empregado. As camadas lubrificantes são as seguintes: � Camada de Película Fluida � Camada de Pelicula Limítrofe � Camada de Película Mista A camada de película fluida ocorre quando a lubrificação é contínua ou plena. Tais camadas podem ser de película fluida hidrodinâmica, quando a separação das superficies metálicas em movimento se dá em função da pressão hidrodinâmica criada no óleo pelo movimento relativo destas, ou de película fluida hidrostática, onde a separação das partes metálicas aconte- ce em função da pressão hidráulica exercida por uma bomba. A película fluida ainda pode ocorrer por com- pressão, quando sujeita a choques in- termitentes. As camadas de película limítrofe ocor- rem quando a lubrificação é intermi- tente ou restrita. A separação das superfícies em movi- mento se dá através de uma tênue película, que, graças a aderência do lu- brificante ao metal e aos aditivos espe- ciais utilizados, impede a formação dos pontos de solda, evitando o des- gaste das partes metálicas. As películas de camada mista ocorrem quando há a combinação das anteri- ores. Por exemplo, em mancais de ro- lamentos temos entre as esferas e as pistas as películas de compressão e limíftrofe. 21 Métodos de Aplicação C A P Í T U L O 9 Dividiremos este assunto em duas partes distintas, segundo os principios de lubrificação utilizados. DISPOSITIVOS DE LUBRIFI- CAÇÃO Servem para garantir uma lubrificação intermitente correta, assegurando uma quantidade mínima de lubrifi- cante no lugar e no tempo certo. Os dispositivos para óleo são almoto- lias, copos conta-gotas, copos de me- cha, copos de vareta, lubrificadores de nivel constante, lubrificadores centra- lizados, lubrificadores mecânicos, lubri- ficadores de tinha, atomizadores,etc. Os dispositivos para graxa são nipples ou bicos graxeiros, copos graxeiros ou stauffer, pistolas manuais, lubrificado- res centralizados, manuais ou automá- ticos, pistolas pneumáticas, etc. SISTEMAS DE LUBRIFICAÇÃO Servem para garantir uma lubrificação contínua ou plena correta, asseguran- do um suprimento abundante de óleo, a fim de poder formar a camada de película fluída. São os seguintes os sis- temas de lubrificação: circulação, ban- ho, salpico, anel, colar, corrente, etc. 22 Componentes de Máquinas C A P Í T U L O 1 0 Toda máquina, por mais complexa que seja, sempre contém um ou mais elementos que necessitam de lubrifi- cação. Esses elementos, como vimos anteriormente, são: MANCAIS ENGRENAGENS CILINDROS Daremos à seguir uma explicação sus- cinta desses elementos, pois são as- suntos específicos de outras publi- cações da Mobil Oil do Brasil. MANCAIS São mangas ou buchas de diferentes materiais, desenhos e construções, que servem para segurar os eixos de trans- missão, suportando as cargas e evitan- do a deflexão desses eixos. Existem dois tipos principais: mancais de deslizamento e de rolamento. O mancal de deslizamento consiste em geral de uma carcaça composta de base e tampa. O material que serve de assento ao eixo pode ser do próprio material da carcaça ou de uma bucha de metal patente ou outro qualquer, normalmente mais mole que o do eixo. Mancais de deslizamento são chama- dos guias quando o movimento do eixo é no sentido axial e não rotativo. O tipo de lubrificante que iremos in- terpor entre o mancal e o eixo de- pende da rotação, tamanho, pressões e condições mecânicas de funcionamen- to e operação. Deve-se localizar o pon- to, ou melhor, a área de pressão do mancal, para aplicarmos o lubrificante, o que ocorre geralmente no lado opos- to deste. Existem ranhuras no mancal que servem para distribuir o óleo no sentido longitudinal do mancal. A lubrificação pode ser feita por cir- culação, banho, anel ou colar. Os dis- positivos para aplicação intermitente são copos conta-gotas, copos gra- xeiros, almotolia etc. O mancal de rolamento consiste de uma pista externa e outra interna, entre as quais são colocadas esferas ou ro- letes, mantidos no lugar por uma gaiola ou separador. As folgas entre esferas e pistas são mmimas e o atrito existente é praticamente nulo, desde que não haja deformação das pistas. O tipo de lubrificante, seja graxa ou óleo, também depende da rotação, tamanho do mancal e condições de funcionamento e de operação, sendo aplicado por banho, circulação, pisto- las, nipples, copos graxeiros, etc. Convém lembrar que, num rolamen- to, a graxa deve ocupar no máximo dois terços do volume entre esferas e roletes, pois mais que isso provoca aquecimento. 23 ENGRENAGENS São rodas dentadas de diversos tama- nhos, desenhos, construções e materi- ais, que servem para transmitir energia dinâmica de um eixo para outro. Quanto aos tipos de engrenagens, temos: cilíndricas dentes retos ou helicoidais cônicas dentes retos ou espirais hipoidais dentes hiperbólicos sem-fim parafusos helicoidais Fatores que influem a lubrificação de engrenagens: tipo de engrenagem e dentes material e acabamento rotação e carga ou potência redução de velocidade, quando se tratar de caixas de engrenagens temperatura de funcionamento método de acionamento (turbina, motor elétrico, máquina a vapor, motor de combustão interna, etc) Na recomendação de lubrificantes para engrenagens deve-se considerar minu- ciosamente três condições básicas, quais sejam: � condições mecânicas � condições de operação � condições ambientais Existem engrenagens tanto abertas como fechadas (caixas de engrenagens) e o ti- po de lubrificante a ser recomendado depende muito do sistema de aplicação. Métodos de aplicação: � Para engrenagens abertas: Pincel, espátula, almotolia, lubrifi- cadores mecânicos, lubrificado centralizado, bandeja, etc. � Para engrenagens fechadas: Salpico, banho, borrifo, circulação, etc. No engrenamento, observamos os seguintes movimentos das superfícies em contato: deslizamento, rolamento e deslizamento, ou só deslizamento, quando se trata de parafuso sem-fim. A área de contato entre os dentes das engrenagens é uma linha, reduzida a um ponto no caso das engrenagens hipoidais, que, portanto, exigem sem- pre um lubrificante de extrema- pressão, contendo composto orgânico com forte ação antifusão, geralmente à base de enxofre, cloro e fósforo. 24 CILÍNDROS Existem cinco tipos básicos: cilindros de sistemas hidráulicos de máquinas a vapor, decompressores de ar, de bom- bas de vácuo, de compressores de frio e de motores de combustão interna. Ao falar-se em cilindros, pensamos sempre em três elementos: camisa do cilindro, pistão e anéis de segmento. O óleo lubrificante deve: reduzir ao mimimo o desgaste oriundo do contato metálico entre camisa, anéis e pistão evitar as fugas de gases entre os anéis e a camisa e entre o pistão e os anéis evitar a formação de incrustações nos anéis e ranhuras. A lubrificação de cilindros de sistemas hidráulicos requer alguns cuidados que dependem dos tipos de bombas utilizadas. A escolha correta do óleo lubrificante varia de acordo com as condições de serviço. As caracterfsticas do óleo devem con- ferir com as de um óleo para lubrifi- cação contmua. Os fatores que influenciam na reco- mendação do lubrificante são o tipo da bomba, capacidade do sistema, tipo da máquina, tipo de serviço e tempe- ratura de operação. Cilindros de máquinas a vapor reque- rem atenção especial no que se refere a temperatura e umidade do vapor. O óleo lubrificante deve: resistir ao desalojamento pela água possuir viscosidade adequada em altas temperaturas resistir à decomposição e à formação de carvâo separar-se facilmente do vapor de escape e da água condensada. Além de anéis, camisa e pistão, o mes- mo óleo também lubrifica válvulas e gaxetas. Métodos de aplicação: lubrificador mecânico, lubrificador hidráulico e atomizador. Os óleos a serem recomendados são minerais puros ou compostos, cujas características conferem com as de um óleo para lubrificação intermitente. Os fatores que influenciam na re- comendação do lubrificante são a temperatura do vapor, destino do va- por condensado e sistema de purifi- cação ou recuperação. Cilindros de compressores de ar e bombas de vácuo são sistemas muito semelhantes no tocante a lubrificação. Tipos de compressores de ar Compressores de pistões (movimento alternado) verticais, horizontais e em V Compressores rotativos, de parafuso ou de palhetas, e turbo compressores Compressores de lóbulos (sopradores) 25 A capacidade dos compressores é geralmente indicada de acordo com a quantidade de ar deslocado à pressão atmosférica. Para evitar-se temperaturas muito ele- vadas e reduzir-se o consumo de ener- gia, normalmente a compressão é divi- dida em dois ou mais estágios, depen- dendo da pressão final requerida. Para aumentar a eficiência desse processo, é necessário prover um resfriador inter- mediário entre os vários estágios. Sabe-se que a compressão do ar gera calor, que aumenta a energia cinética do ar e, por conseguinte, a pressão. Se o ar não fosse resfriado antes de entrar no segundo estágio, isto significaria um trabalho extra a ser vencido inutil- mente pelo compressor. A umidade contida no ar comprimido, quando resfriada, se condensa e tende a desalojar o lubrificante. A influência desta umidade está intimamente ligada às condições de operação e ambientais. O lubrificante deve resistir ao desalojamento pela água resistir à formação de carvão nas válvulas, especialmente as de escape, que trabalham mais quentes ter uma extraordinária adesividade ao metal e pelicula de grande resistência, para evitar contato metálico nas partes superiores dos cilindros. Métodos de aplicação: Compressores pequeno: mancais e cilindros: salpico, anel e névoaCompressores grandes: mancais: salpico e circulação cilindros: lubrificador mecânico Para a recomendação correta do lubri- ficante, é necessário um estudo minu- cioso dascondições mecánicas, de operação e ambientais. Fatores que afetam a recomendação: pressão final, número de estágios, tipo de resfriamento (água ou ar) e método de aplicação do lubrificante. A lubrificação das bombas de vácuo é semelhante à dos compressores de ar. Nos compressores de frio, os meios ou gases refrigerantes são a amônia, dióxi- do de carbono, gás sulfuroso ou dióxido de enxofre, cloreto de etila, cloreto de metila, cloreto de metileno e freon 12. Um sistema de refrigeração, de acordo com o ciclo, tem como elementos bási- cos o compressor, condensador, reser- vatório do meio refrigerante, válvula reguladora de expansão, evaporador e separador de impurezas. Os fatores que afetam a recomendação do óleo lubrificante correto são a tem- peratura mínima no evaporador, o tipo de gás refrigerante e o sistema de funcionamento (inundado ou seco). 26 O óleo lubrificante deve ter seu ponto de congelamento abaixo da temperatura existente no evaporador; ter uma alta resistência contra a oxidação; separar-se facilmente do refrigerante Iíquido. Métodos de aplicação: Compressores pequenos : salpico Compressores grandes: - mancais: circulação, salpico ou banho - cilindros: lubrificador mecânico Cilindros de motores de combustão in- terna são cilindros de lubrificação críti- ca. Tipos de motores de combustão inter- na: � quanto ao combustível: motores a gás, gasolina, querosene, óleo diesel, álcool e/ou misturas � quanto à finalidade: motores auto- motivos, motores industriais ou estacionários e motores marítimos � quanto à rotação: motores de alta, média e baixa rotação � quanto ao funcionamento: mo- tores de 4 tempos e motores de 2 tempos (ciclo Diesel ou Otto) � quanto a construção: motores de simples e de dupla ação (verticais e horizontais) motores de pistões opostos e de pistões rotativos (Wankel) Devido á queima do combustível den- tro dos cilindros, é óbvio que há for- mação de resíduos da combustão. O óleo lubrificante deve manter em suspensão as partículas de combustão incompleta (para isso contém uma certa porcentagem de aditivo detergente dispersante); resistir em alto grau à decomposição química, oxidação e formação de carvão, queimando-se limpo; possuir índice de viscosidade adequado. As demais características conferem com as de óleo para lubrificação contínua. A parte superior do cilindro é a mais crítica quanto às exigências de lubrifi- cação, devido as altíssimas temperaturas ali existentes e ao contato direto dos gas- es e resíduos da combustão com o lubrif- icante, além da maior pressão do anel su- perior contra a parede do cilindro, o que tende a desalojar o lubrificante, provo- cando, às vezes, ruptura da película. Métodos de aplicação: Pequenos motores à gasolina, mancais e cilindros: - salpico. Motores automotivos a diesel, gasolina ou álcool - mancais: circulação torçada - cilindros: borrifo Motores estacionários com cárter - mancais: circulação forçada - cilindros: borrifo Motores estacionários com depósito de óleo - mancais: circulação forçada - cilindros: lubrificador mecânico Para a recomendação correta de óleos para motores, deve ser feito um estudo minucioso das condicões mecânicas, ambientais e de operação. Os fatores que afetam a recomendação são a quali- dade e o tipo do combustível, capaci- dade do sistema, rotação, refrigeração e tipo de carga. 27 28 Motores de Combustão Interna C A P Í T U L O 1 1 PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS São motores de combustão interna aqueles que utilizam diretamente a energia produzida pela queima de de- terminados produtos. Podem ser clas- sificados como alternativos e rota- tivos, tendo uma vasta gama de apli- cação, como automotiva, industrial, em aviação e marinha. Os motores alternativos, quanto ao ci- clo mecânico, classificam-se em: � motores de 4 tempos e � motores de 2 tempos. MOTORES DE 4 TEMPOS GASOLINA/ÁLCOOL Os quatro cursos sucessivos, por meio dos quais se completa o ciclo de força, são denominados: a. Curso de ADMISSÃO ou ASPIRAÇÃO b. Curso de COMPRESSÃO c. Curso de EXPLOSÃO ou FORÇA d. Curso de ESCAPAMENTO Inicialmente, para fazer o eixo de manivelas girar, é preciso haver uma fonte de energia externa, que pode ser produzida virando-se manualmente uma manivela ligada à extremidade dianteira do eixo de manivelas ou, co- mo no caso dos automóveis, por meio de um motor elétrico de partida. Uti- liza-se a energia externa até que a ener- gia originada dentro do motor du- rante o curso de explosão passe a fornecer o movimento necessário para manter o motor em funcionamento, assegurando novos impulsos de força. O eixo de comando das válvulas é liga- do por engrenagens ou uma corrente ao eixo de manivelas, de maneira a gi- rar à metade da velocidade deste. Conforme o eixo de comando gira, as suas partes salientes ou “cames” em- purram de seus assentos as válvulas de admissão e de escapamento, nos tem- pos certos de abertura. Quando as válvulas devem ser fechadas, molas tornam a trazê-las para seus assentos. Os tempos de abertura e fechamento variam de acordo com a construção e o desenho do motor. Um tubo de entrada, ou coletor de ad- missão, ligado ao suprimento de ar/combustível, conduz a mistura ao cilindro, e uma fonte de corrente elétrica fornece energia à vela de ig- nição no tempo certo do ciclo. Uma tubulação de escapamento coleta os gases da combustão para soltá-los na atmosfera. A. Curso de ADMISSÃO A rotação do eixo de manivelas faz o pistão mover-se para baixo neste cur- so, criando uma sucção (vácuo) na câ- mara de combustão. Como a válvula de admissão se abre praticamente no início do curso, uma mistura de ar e combustível, em proporções ade- quadas para a combustão, é aspirada para dentro da câmara de combustão, pois a pressão atmosférica é mais ele- vada do que a existente no cilindro. A válvula de escapamento permanece fechada durante este curso, mas a de admissão fica aberta até o pistão al- cançar a parte inferior do curso, ou mesmo até ser iniciado o curso para cima, o de compressão. B. Curso de COMPRESSÃO A continuação da rotação do eixo de manivelas faz o pistão mover-se para cima e, desde que ambas as válvulas estejam fechadas, a carga de ar e com- bustível é gradualmente comprimida pela diminuição do espaço acima do pistão. No fim, ou quase no fim deste curso, uma faísca elétrica da vela de ignição inflama a carga de combustí- vel. O impulso das partes móveis (pis- tão, biela, eixo de manivelas e volante) faz o pistão vencer o seu ponto morto superior no final do curso, apesar do aumento da pressão do gás resultante da combustão. C. Curso de EXPLOSÃO O calor da combustão faz com que os gases aprisionados se expandam. Isto produz um aumento de pressão que força o pistão para baixo, girando o eixo de manivelas e o volante, assim desenvolvendo força. Para aprisionar os gases e assim assegurar o máximo rendimento da pressão resultante, as válvulas de admissão e de escapamen- to permanecem fechadas até quase o fim do curso. Nessa ocasião a válvula de escapamento se abre. 29 D. Curso de ESCAPAMENTO Completado o curso de explosão, o pistão passa o ponto morto inferior e move-se para cima, no curso de es- capamento. Isto força os gases queima- dos para fora do cilindro, pois a válvu- la de escapamento é aberta quase no inicio deste curso. Perto do fim do cur- so de escapamento, a válvula de es- capamento é fechada, e a de admissão aberta, começando um novo ciclo. MOTORES DE 2 TEMPOS GASOLINA/ÁLCOOL No motor de 2 tempos, o ciclo de força é completado em dois cursos do pistão. É impossível determinar com precisão os movimentos como no mo- tor de quatro tempos. Porém, os movi- mentos de força e de escapamentopo- dem ser considerados como ocorrendo no curso para baixo do pistão, e a en- trada e compressão como se realizando durante o curso para cima. Quando o pistão sobe, cria no cárter uma depressão, provocando assim a aspiração do ar através do filtro de ar e carburador, originando a mistura que vai encher o cárter (Fig. 1). Com a expansão dos gases que é pro- duzida pela inflamação da mistura, o pistão é impulsionado para baixo pro- duzindo energia mecânica. Na sua de- scida, o pistão descobre a janela de descarga, permitindo a saída dos gases de combustão. Ao mesmo tempo, comprime ligeira- mente a mistura que se encontra no cárter, fazendo com que esta penetre no cilindro logo que a abertura do canal de transferência fique descoberta (Fig. 2). Logo que a mistura penetra no cilin- dro, é promovida a “lavagem” do mes- mo, que ajuda a expulsar os gases queimados no ciclo anterior (Fig. 3). A partir daí, reinicia-se um novo ciclo. 30 MOTORES DE 4 TEMPOS DIESEL Nestes motores, os quatro cursos, por meio dos quais se completa o ciclo de força, são denominados: a. Curso de ASPIRAÇÃO ou ADMISSÃO b. Curso de COMPRESSÃO c. Curso de EXPLOSÃO ou FORÇA d. Curso de ESCAPE A. Curso de ASPIRAÇÃO No curso de aspiração, a válvula de admissão abre-se um pouco antes de o pistão atingir o ponto morto superior e a válvula de escape fecha-se um ins- tante depois. Quando o pistão inicia o movimento descendente, causa uma rarefação que permite a entrada de ar fresco no cilindro, através da válvula de admissão. Se o motor for dotado de superalimentação, a sincronização das válvulas é um tanto diferente e o ar, ao invés de ser aspirado ao descer o pistão, é introduzido no cilindro sob pressão. B. Curso de COMPRESSÃO Logo depois que o pistão passa pelo ponto morto inferior, a válvula de ad- missão se fecha e o pistão ao subir ini- cia o curso de compressão. Pouco antes de atingir o ponto morto superior começa a injeção do combustível. Du- rante a compressão, a temperatura do ar chega a alcançar 550/650°C e a pressão de compressão sobe de 30 até 40 atm, ou mais. Nestas condições, o combustível, finamente pulverizado, inflama-se espontaneamente ao pene- trar no cilindro. Com isto, a pressão de combustão sobe até 70 atm e a tempe- ratura, pelo menos momentaneamente, atinge um valor da ordem de 1 500°C. 31 C. Curso de FORÇA: A combustão continua durante parte do curso de força, até que cessa a in- jeção do combustível. A expansão dos gases força o pistão para baixo até o fi- nal do curso. Pouco antes de o pistão alcancar o ponto morto inferior, os gases se expandiram suficientemente/e então se abre a válvula de escape. D. Curso de ESCAPE: O pistão, ao subir novamente, força os gases queimados para fora, através da válvula de escape. Pouco antes de o pistão alcançar o ponto morto supe- rior a válvula de admissão se abre o ciclo se repete. A. Curso de COMPRESSÃO: O curso de compressão começa quan- do o pistão, estando no ponto morto inferior, descobre as janelas de lava- gem, permitindo a entrada de ar sob baixa pressão, que expele os gases queimados pelas janelas ou válvulas de escape e enche o cilindro com ar fresco. Ao subir, o pistão fecha as janelas de escape e admissão (a), ou as válvulas de escape se fecham (b), e tem inicio o curso de compressão. As pressões e tempera- turas alcançadas pelo ar comprimido são similares as do motor de 4 tempos. A injeção do combustível começa pouco antes de ser alcançado o ponto morto superior e é imediatamente seguida da inflamação do combustível. 32 MOTOR DE 2 TEMPOS DIESEL São aqueles em que, como o próprio nome diz, o ciclo de força se completa- com dois cursos do pistão B. Curso de FORÇA Logo após iniciar se este curso cessa a injeção. A combustão e expansão dos gases forçam o pistão para baixo, fornecendo trabalho ao eixo de manivelas. Ao fim do curso, o pistão abre as janelas (a), ou abrem-se as válvulas de escape (b), pelas quais começam a sair os gases queimados. Descendo um pouco mais, o pistão abre as janelas de lavagem e o ar sob pressão expele o restante dos gases e enche o cilindro com nova B carga de ar fresco, recomeçando o ciclo. LUBRIFICAÇÃO CORRETA DO MOTOR Com o tempo, a tendência geral na construção dos motores automotivos tem sido a de reduzir o tamanho dos motores e, ao mesmo tempo, aumen- tar a sua potência útil. Isto foi conse- guido de diversas maneiras, por exem- plo: reduzindo as dimensões dos cilin- dros e aumentando as velocidades, usando razões de compressão mais ele- vadas, a fim de tornar mais eficiente a utilização da energia do combustível, e reduzindo as perdas causadas pelo atri- to, por meio de projetos e construções melhorados. Isto somente para men- cionar os progressos mais importantes. Entretanto, ainda que com estas mu- danças, a maioria das quais sujeita o óleo lubrificante a temperaturas mais elevadas e outras influências destruti- vas, a capacidade do cárter não foi au- mentada, tendo sido mesmo reduzida. O resultado é que os motores moder- nos exigem cada vez mais melhora- mentos nas qualidades do óleo, a fim de satisfazer as necessidades de lubri- ficação. As principais funções do lubrificante de um motor são Lubrificar Vedar Resfriar Limpar e Proteger contra corrosão 0 óleo deve lubrificar, evitando o des- gaste das partes metálicas em movi- mento, tais como mancais da biela e virabrequim, paredes do cilindro, eixo de comando de válvulas, anéis, tuchos, etc. A outra função do óleo é vedar a pas- sagem dos gases da explosão para o cárter, através dos anéis de compressão. O óleo também deve circular constan- temente pelo motor, resfriando a cabeça do pistão. Um motor limpo está relati- vamente livre de depósitos de carvão, borra e verniz, e um óleo de alta quali- dade proporciona a máxima limpeza do motor. O lubrificante deve possuir ele- vada alcalinidade, garantindo a neces- saria e eficaz neutralização dos ácidos oriundos da combustão, protegendo as- sim o motor contra a corrosão. IMPORTÂNCIA DOS PERÍODOS DE TROCA DO ÓLEO Um óleo lubrificante de alta qualidade por si só não se deteriora facilmente, porém, em serviço, está sujeito a várias espécies de contaminação, que acabam por destruir a sua capacidade protetora. 33 A fuligem, por exemplo, forma-se con- tinuamente em maior ou menor quan- tidade, em razão da queima de com- bustível. O carvão se forma pela coqueificação da fuligem e provoca depósitos na cabeça do pistão, nos anéis, na saia do pistão e nas valvulas, podendo ser duro ou mole, conformea temperatura da área considerada. Quando os motores trabalham em baixa temperatura, a formação de de- pósitos macios de carvâo é grande, sendo que no cárter, cámaras das válvulas e outras partes relativamente frias do motor aparecem as borras for- madas a frio, caracterizadas por encer- rarem sempre certa quantidade de água. Tais depósitos são bastante prej- udiciais, pois interferem no funciona- mento do motor, como é o caso dos anéis, que devem mover-se livremente, reduzindo ao mínimo a fuga dos gases. Caso haja passagem dos gases da com- bustão, teremos aumento no consumo do óleo e contaminação do lubrificante com o combustível e gases de combustão. Os óleos detergentes-dispersantes tem a propriedade de impedir a formação de depósitos, pois mantêm em suspen- são todo o material carbonoso forma- do pela combustão. Assim sendo, o óleo torna-se cada vez mais sujo, até o ponto em que deve ser trocado. É natural, portanto, que o óleo es- cureça com o tempo de uso. O período real de troca somente deve- ria serestabelecido após uma análise do óleo. Entretanto, o fabricante do equipamento estabelece um período de troca baseado em experiências anteri- ores, pois não poderá saber de an- temão qual será o óleo usado pelo comprador do equipamento e nem se o mesmo dispõe de recursos para efe- tuar uma análise de óleo. Um problema muito comum e que representa forte motivo para a troca de óleo é a diluição do lubrificante pelo combustível. A diluição acarreta a diminuição da viscosidade do óleo, que não protege devidamente as peças em movimento nem evita o atrito metálico. Havendo atrito metálico, de- terminadas peças poderão aquecer-se de modo anormal. Com o cárter cheio de vapores de combustível em pre- sença de ar, forma-se uma mistura ex- plosiva que a qualquer momento pode detonar, arruinando o motor. A diluição tem sua principal origem nos vazamentos pelos assentos inter- nos dos elementos das bombas de in- jeção e pelos injetores de combustível, que, sendo peças de alta precisão, po- dem ter a eficiência prejudicada por impurezas sólidas contidas no com- bustível (pó, ferrugem, etc.). 34 PURIFICADOR DE AR O purificardos de ar é das peças mais importantes num motor. Se não for impedida a entrada de poeira, esta atingirá os cilindros e riscará ou des- gastará a superfície dos mesmos e dos anéis, antes de passar para o cárter. Posteriormente, ocorrerá desgaste de mancais e paredes de cilindros, até que o material abrasivo seja retirado do motor pela filtração ou troca de óleo. Dois tipos de purificador são usados, os chamados “a seco”, de papel, feltro ou tela metálica de malha fina, e os chamados “a banho de óleo”, que con- sistem de um depósito de óleo pelo qual o ar é obrigado a passar e que retém praticamente todas as im- purezas. Um bom purificador desse tipo retém até 95% dos contami- nantes, desde que seja mantido em boas condições de funcionamento. Os dois tipos de purificadores exigem freqüentes cuidados de limpeza, pois, conforme as condições do ar ambi- ente, em pouco tempo poderão ficar saturados de pó e impurezas. Para dar uma idéia da quantidade de pó que o purificador deve reter, lem- bramos que, em áreas rurais, cada m3 de ar contém cerca de 1 mg de pó, ou cada km3 contém 1 t de poeira, en- quanto que nas áreas industriais cada m3 de ar contém cerca de 10 mg de pó. Um carro, rodando 8 h por dia, pode receber, em média, cerca de 200 g de pó por mês no seu sistema de fil- tro, o que claramente indica a im- portância e a necessidade da correta manutenção dos purificadores de ar. 35 36 Classificação de Lubrificantes C A P Í T U L O 1 2 A SAE (SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS) classifica os lu- brificantes para motores e engrenagens somente pela viscosidade, não considerando a qualidade do óleo. Classificação SAE para óleos normais Grau Viscosidade (cP) Viscosidade (cSt) SAE na temperatura ºC, a 100ºC máx. mín. máx. 0W 3250 a -30 3,8 5W 3500 a -25 3,8 10W 3500 a -20 4,1 15W 3500 a -15 5,6 20W 4500 a -10 5,6 25W 600 a -5 9,3 20 _ 5,6 a < 9,3 30 _ 9,3 a < 12,5 40 _ 12,5 a < 16,3 50 _ 16,3 a < 21,9 60 _ 21,9 a < 26,1 Nota: 1 cP = 1 mPa.s; 1 mm2/s Classificação SAE para óleos de caixas de mudanças e diferenciais Grau Viscosidade (ºC) Viscosidade (cSt) SAE para a viscosidade de a 100ºC 150000cP (150 Pa.s.) mín. máx. 70W -55 4,1 - 75W -40 4,1 - 80W -26 7,0 - 85W -12 11,0 - 90 - 13,5 24,0 140 - 24,0 41,0 250 - 41,0 - A API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE) estabelece as classificações de serviços a que serão sujeitos os motores e engrenagens automotivos, conforme as seguintes tabelas: Designação Descrição API Descrição ASTM AS Lubrificantes para motores diesel e gasolina, Óleos sem aditivação. em serviços leves. Não requerem dados de performance. SB Lubificantes para motores à gasolina, em serviços Óleos com alguma capa- leves. cidade antioxidante e antidesgaste. SC Lubrificantes para motores à gasolina, sob garantia Óleos que atendem aos a partir de 1964. Devem proporcionar o controle dos requisitos dos fabricantes depósitos em altas e baixas temperaturas, do dos motores de 1964 a desgaste, da oxidação e da corresão. 1967. SD Lubrificantes para motores à gasolina, sob garantia a Óleos que atendem aos partir de 1968. Devem proporcionar proteção contra requisitos dos fabricantes depósitos em altas e baixas temperaturas, contra o dos motores de 1968 a desgaste, a ferrugem e a corrosão. Podem substituir 1971. qualquer um dos anteriores. SE Lubrificantes para motores à gasolina, sob garantia a Óleos que atendem aos partir de 1972. Devem proporcionar maior resistência requisitos dos fabricantes à oxidação, à formação de depósitos em altas e baixas dos motores de 1972 a temperaturas, à ferrugem e à corrosão que os SD. Po- 1979. dem ser usados onde esses são recomendados. SF Lubrificantes para motores à gasolina a partir de 1980. Óleos que atendem aos Devem proporcionar maior estabilidade contra a oxida- requisitos dos fabricantes ção e melhor desempenho antidesgaste que os SE.Tam- dos motores de 1980 a bém proporcionam proteção contra depósitos, ferrugem 1988. e corrosão. Podem substituir qualquer um dos anteriores. SG Lubrificantes para motores à gasolina sob garantia a Óleos que atendem aos partir de 1989. Podem substituir qualquer um dos ante- requisitos dos fabricantes riores. dos motores a partir de 1989. SH Lubrificantes para motores à gasolina sob garantia a Óleos que atendem aos partir de julho de 1993. Podem substituir qualquer um requisitos dos fabricantes dos anteriores. dos motores a partir de 1993 *S - SPARK 37 Designação Descrição API Descrição ASTM CA Lubrificantes para motores a diesel que operam Óleos que atendem aos em condições leves e com combustíveis de alta requisitos da especificação qualidade. Esses óleos proporcionam proteção MIL-L-2104A contra corrosão e a formação de depósitos em alta temperatura. CB Lubrificantes para motores a diesel que operam Óleos que atendem aos em condições de leves a moderadas, com com- requisitos da especeficação bustíveis de baixa qualidade ( alto teor de enxfre) MIL-L-2104A. CC Lubrificantes para motores a diesel que operam Óleos que atendem aos em condições de moderadas a severas (turbinados requisitos da especificação com baixa taxa de superalimentação). Proporcio- MIL-L-2104B. nam proteção contra a ferrugem, a corrosão e a formação de depósitos em altas temperaturas. CD Lubrificantes para motores a diesel que operam Lubrificantes superiores, em condições severas (turbinados). Podem ser conforme Catepillar Série 3. utilizados com combustíveis com teor de enxofre variável. CD II Lubrificantes para motores a diesel de dois ciclos Óleos que atendem aos que operam em condições severas. requisitos da categoria CD e passam pelo teste 6V-53T da Detroit Diesel. CE Lubrificantes para motores a diesel turboali- Óleos que atendem aos mentados que operam em condições extre- requisitos da categoria CD mamente severas. e passam pelos testes Mack EO-K/2 e Cummins NTC 400 CF-4 Lubrificantes para motores a diesel, que operam Óleos que atendem aos em condições extremamente severas. requisitos da categoria CE e passam pelo teste 6V- 92TA da Detroit Diesel. * C - Compression 38 Designação Descrição API GL-1 Lubrificantes para engrenagens de transmiss‰es que operam com baixas pres- sões e velocidades, onde um óleo mineral puro apresenta bons resultados. Inibidores de oxidação, antiespumantes e abaixadores de ponto de mínima fluidez podem se utilizados; agentes de extrema-pressão e modificadores de atrito não devem constar na formulação. GL-2 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições mais críticas que as anteriores, quanto a cargas, temperaturas e velocidades. Neste caso, um API GL-1 não tem desempenho satisfat¢rio. GL-3 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições moderadas de Carga e velocidade. GL-4 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condiáções muito severas, como algumashipóides em veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria têm que alcançar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os n°veis de proteção do CRC Reference Gear Oil RGO-105. GL-5 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições muito severas, Como algumas hipóides em veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria têm que alcançar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CRC Reference Gear Oil RGO-110. GL-6 ê uma categoria obsoleta, listada somente para referência histórica. * GL - Gear Lubricant 39 A Instituição “American Gear Manu- facturers Association” (AGMA) tem as seguintes classificações: AGMA PARA LUBRIFICANTES DE ENGRENAGENS FECHADAS A faixa de viscosidade que identifica o número AGMA está baseada na ASTM D 2422. Todos os óleos EP (com aditi- vação de extrema-pressão) devem pos- suir um IV mínimo de 60 e suportar 30 Ibf no ensaio TIMKEN. Os óleos sem EP, de 1 a 6, devem possuir um IV mínimo de 30 (se a temperatura de operação for maior do que 44°C, IV mínimo de 60). Os 7, 8 e 8A Com- pounds têm de 3 a 10% de gordura natural ou sintética e devem possuir IV mínimo de 90. 40 1 193/ 235 41,4/ 50,6 - 2 284/ 347 61,2/ 74,8 2 EP 3 417/ 510 90/ 110 3 EP 4 626/ 765 135/ 165 4 EP 5 918/ 1 122 198/ 242 5 EP 6 1 335/1 632 288/ 352 6 EP 7 Compound 1 919/ 2 346 414/506 7 EP 8 Compound 2 837/ 3 467 612/ 748 8 EP 8A Compound 4 171/ 5 098 900/ 1 100 - Sem Extrema-Pressão Viscoside Com (Com Inibidor de Extrema-Pressão Ferrugem e Oxidação) SUS a 100ºF cSt a 37,8ºC 4 626/ 765 - 4 EP 5 918/ 1 122 - 5 EP 6 1 335/ 1 632 - 6 EP 7 1 919/ 2 346 - 7 EP 8 2 837/ 3 467 - 8 EP 9 6 260/ 7 650 - 9 EP 10 13 350/ 16 320 - 10 EP 11 19 190/ 23 460 - 11 EP 12 28 370/ 34 670 - 12 EP 13 - 850/ 1 000 13 EP 14 R - 2 000/ 4 000 - 15 R - 4 000/ 8 000 - Sem Extrema-Pressão Viscoside Com (Com Inibidor de Extrema-Pressão Ferrugem e Oxidação) SUS a 100ºF cSt a 37,8ºC AGMA PARA LUBRIFICANTES DE ENGRENAGENS ABERTAS A faixa de viscosidades que identifica o número AGMA está baseada na ASTM D 2422. O sufixo R identifica os lubri- ficantes com diluente volátil, não in- flamável. As faixas de viscosidades cor- respondentes são referentes aos produ- tos sem o solvente. A partir de 01.01.78, os graus de viscosi- dade dos lubrificantes industriais Mobil passaram a ser designados conforme es- tabelece o sistema “International Stan- dards Organization” (ISO), adotado pela “American Society of Testing and Materials” (ASTM). O sistema ISO está baseado na viscosidade cinemática (cen- tistokes) a 40°C. Os números que licam cada grau ISO representam o ponto médio de uma faixa de viscosidade compreendida: entre 10% abaixo e 10% acima desses valores. Por exemplo, um lubrificante designado pelo u ISO 100 tem uma viscosidade cinemática a 40°C na faixa de 90 cSt a 110 cSt. Obs.: O sistema ISO se aplica apenas aos lubrificantes industriais em que a viscosidade é um fator preponderante para a seleção, estando excluídos, por- tanto, os óleos de corte, óleos de têm- pera, óleos protetivos, óleos de trans- formador, etc. Os óleos automotivos continuarão sendo designados pelo grau SAE. Os graus de viscosidade ISO normalmente são fornecidos na faixa de 2 a 1500. No entanto, a Mobil tem alguns produtos, tais como os Mobilgear SHC, com grau ISO de 3200 a 6800. 41 ISO VG 2 2.2 1.98 2.42 32 ISO VG 3 3.3 2.88 2.88 36 ISO VG 5 4.6 4.14 5.06 40 ISO VG 7 6.8 6.12 7.48 50 ISO VG 10 10 9.00 11.0 60 ISO VG 15 15 13.5 16.5 75 ISO VG 22 22 19.8 24.2 105 ISO VG 32 32 28.8 35.2 150 ISO VG 46 46 41.4 50.6 215 ISO VG 68 68 61.2 74.8 315 ISO VG 100 100 90.0 110 465 ISO VG 150 150 135 165 700 ISO VG 220 220 198 242 1000 ISO VG 320 320 288 352 1500 ISO VG 460 460 414 506 2150 ISO VG 680 680 612 748 3150 ISO VG 1000 1000 900 1100 4650 ISO VG 1500 1500 1350 1500 7000 ISO Standard 3448 ASTM D-2422 Todas as viscosidades a 40ºC. Usar os “ASTM D 341 Charts” ara determinar uma viscosidade em outra temperatura Ponto Médio de Viscosidade cSt Equivalência Aproximada, SUS Viscosidade Cinemática, cSt mínima máxima A classificação CCMC, assim como a API, está fundamentada no desempen- ho dos lubrificantes em serviço. A qualificação é determinada por uma comissão, através da análise dos resul- tados de uma série de ensaios. No início de 1989, o CCMC emitiu es- pecificações novas e revisadas para os lubrificantes. Para motores à gasolina, a antiga G1, que era quase igual a API SE, foi eliminada. As recentes especifi- cações G4 (óleo para aplicações gerais) e G5 (óleo com baixa viscosidade e que economiza combustível) substituem as G2 e G3. Com exceção dos graus de viscosidade, da estabilidade ao cisalha- mento e da volatilidade, os produtos que atendem G4 e G5 são idênticos. Estas novas exigências de desempenho são um pouco mais severas que as da API SG. Quanto aos motores a diesel, a antiga D1 foi eliminada, sendo que as D2 e D3 são agora obsoletas, substituídas que foram pelas D4, que delimita um óleo para desempenho moderado, e D5, para serviços severos ou sujeitos a trocas prolongadas. As propriedades físicas especificadas para os dois são iguais. Comparando as D2 e D3 com as D4 e D5, as últimas são considera- velmente mais exigentes quanto a volatilidade do óleo (controle do con- sumo do lubrificante) e ao aumento da viscosidade do óleo usado. Segue, abaixo, a classificação discriminada por combustível. O nível de exigências cresce da esquerda para a direita. Obs.: CCMC = Comitê dos Constru- tores do Mercado Comum Europeu. Existem especificações governamentais e de fabricantes baseadas no desem- penho do lubrificante, sendo que algu- mas são citadas a seguir: � Especificação Militar MIL-L-2104C Refere-se a óleos lubriticantes para serviços pesados, tanto em motores à gasolina como diesel. Superam as exi- gências apresentadas na especificação MIL-L-2104B. Serviço APICD. � Especificação Militar MIL L-2104D Refere-se a óleos lubrificantes para serviços pesados, tanto em motores à gasolina como diesel. Superam as exi- gências apresentadas na especificação MIL-L-2104C. Serviço API CD, MULTIGRAU (SAE 15W-40). � Caterpillar Superior ou Série 3 É uma especificação de fabricante, co- brindo óleos de alta detergência-dis- persância, indicados para motores diesel de alta potência que usam com- bustível com teor de enxofre acima de 0,4%. Servico API CD. � CaterpillarTO-2 É uma especificação de fabricante que refere-se a testes antifricção para óleos- de motores usadoscomo fluidos de transmissão (SAE 10W). 42 GASOLINA DIESEL G1 G2 G3 G4 G5 PD1 D1 D2 D3 D4 D5 Noções sobre Lubrificantes Sintéticos C A P Í T U L O 1 3 O petróleo cru é uma mistura completa de hidrocarbonetos. Apesar dos diferen- tes tipos de petróleo cru variarem em sua composição química, todos pos- suem os mesmos elementos básicos. Gases leves, como o etano, metano, bu- tano e propano, são obtidos através da destilação atmosférica. As frações de gasolina, diesel e óleo combustível são também destiladas do petróleo cru e o resíduo é utilizado para a obtenção de óleos lubrificantes básicos. Uma grande variedade de métodos sofisticados de refino são aplicados para remover com- ponentes indesejáveis, como asfaltos, ceras e compostos de enxofre. O óleo lubrificante básico, apesar do al- to grau de refino, contém ainda uma série de compostos orgánicos de oxi- gênio, enxofre e nitrogênio; até mesmo uma pequena quantidade de substân- cias inorgânicas. Em outras palavras, existem milhares de compostos pre- sentes no petróleo cru que são na maioria removidos por refino, mas al- guns ainda permanecem no óleo lubri- ficante básico. Nos óleos sintéticos, os métodos de produção permitem que seiam evitados os elementos químicos e substâncias indesejáveis presentes no petróleo cru. Obtém-se, assim, um pro- duto mais estável, que é formado ape- nas por hidrocarbonetos comestrutura controlada. Em resumo, podemos rearranjar a es- trutura dos hidrocarbonetos nesse processo. Por outro lado, os óleos sintéticos são normalmente produzidos através de reações químicas, onde a pressão, tem- peratura e a proporção dos elementos e compostos podem ser cuidadosamente controladas. Freqüentemente, o camin- ho da reação para se chegar ao produto desejado envolve vários passos, que re- querem uma purificação dos produtos intermediários. Como resultante desse processo de se catalisar vários compos- tos, obtém-se os óleos sintéticos, com as suas excelentes características. Entretan- to, deve-se considerar que os mesmos apresentam um maior custo de pro- dução, uma vez que aos custos da matéria-prima são adicionados os cus- tos de cada ass uma das reações quími- cas necessárias para a obtenção do pro- duto. Como em toda a indústria as química, a matéria-prima é, na maioria dos casos, obtida do petróleo e gás na- tural termicamente processados. O etileno e seus derivados são das matérias-primas mais importantes na indústria petroquímica, servindo como elementos básicos para a produção de alguns lubrificantes sintéticos. Para exemplificar, alguns tipos de lubri- ficantes sintéticos: polialfaolefinas (P.A.O.), poliglicóis, ésteres de fosfato, silicones, ésteres de silicato, alquilado aromático, etc. 43 BASES SINTÉTICAS DERIVADAS DO ETILENO 44 C ETILENO POLIGLICÓIS ÓXIDO ALQUILENO ETILENO PROPILENO POLIALFA- OLEFINA DECENO CATALISADOR ALQUILADO AROMÁTICO ÉSTERÁLCOOL ( O ) ÉSTER POLIOL ÉSTER DE POLIOL ÁLCOOL CH20 H2 ÁCIDO ÁCIDO ÁLCOOL ÁLDEÍDO DERIVADO DE ETILENO C H H H H C C R1 R2 R3 R4 Armazenagem e Manuseio C A P Í T U L O 1 4 Os cuidados com o lubrificante inici- am-se na recepção do mesmo, que pode chegar transportado em cami- nhões, por exemplo. Nunca se deve jogar os tambores no chão, mesmo que sobre pneus, pois os tambores pesam cerca de 200 kg e, apesar de serem feitos de aço, as costuras (soldas) podem não resistir, dependendo da queda. O transporte dos tambores do local de desembarque até o armazém deve ser feito sobre trilhos ou em carrinhos, pois se forem rolados no chão podem perder a identificação. A armazenagem propriamente dita deve ser feita em local conveniente e preparado para isso, não se devendo deixar os tambores ao relento. Um tambor que fica exposto ao sol aquece e dilata-se, soltando para o ambiente o ar que contém. Quando esfria ou chove, a umidade do ar ou a água de- positada sobre o tambor entra no mesmo e mistura-se com o óleo, po- dendo deteriorá-lo rapidamente. Os tambores devem ser guardados em local coberto e sob a responsabilidade de uma pessoa, tendo-se o máximo de cuidado para se evitar confusões no uso. As latas, baldes e outros acessórios que são usados no transporte de óleo do tambor para os equipamentos de- vem estar limpos. Recomenda-se usar um balde ou lata para cada tipo de óleo, e panos com bainha costurada na limpeza dos re- cipientes, a fim de se evitar os fiapos. 45 46 Anexos C A P Í T U L O 1 5 QUADRO COMPARATIVO DE GRAUS DE VISCOSIDADE 47 VISCOSIDADE- TEMPERATURA ASTN Standard Chart D 341 Modificado 48 MISTURA DE DOIS COMPONENTES - VISCOSIDADE (cSt) x % VOLUMÉTRICO No caso de misturas, recomenda-se que sejam feitas entre produtos de mesma “família” A N O T A Ç Õ E S : 49 50 Petróleo Refinação e Manufatura � Óleos Básicos e Aditivos � Características dos Lubrific...� Graxas � Atrito � Princípios da Lubrificação � Fundamentos da Lubrificação � Métodos de Aplicação � Componentes de Máquinas � Motores de Combustão Interna � Classificação de Lubrificantes � Noções sobre Lubrificantes S...� Armazenagem e Manuseio � Anexos �