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Fundamentos de Lubrificação
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Fundamentos de Lubrificação
O objetivo desta apostila é ressaltar a importância dos lubrificantes para o bom desempenho dos veículos e
máquinas, assim como apresentar as novas especificações dos lubrificantes, visando sua correta aplicação, contri-
buindo para o aumento da vida útil das peças que o utilizam. Além disso, oferecer uma melhor familiarização para
os profissionais envolvidos com a área de manutenção em relação aos aspectos básicos da lubrificação das máqui-
nas e equipamentos utilizados nos diversos segmentos automotivos e industriais, permitindo uma compreensão
melhor das funções importantes dos atuais lubrificantes.
Introdução
Este material foi elaborado pelo Departamento de Tecnologia da Texaco Brasil LTDA. e não pode ser reproduzido,integralmente ou parcialmente, sem autorização prévia do mesmo.
Emissão: Junho de 2005
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Fundamentos de Lubrificação
1 PETRÓLEO.................................................................................................................................................... 5
1.1 Origem do petróleo ........................................................................................................................... 51.2 Composição química do petróleo ....................................................................................................... 5
2 ÓLEOS BÁSICOS ............................................................................................................................................ 6
2.1 Descrição .......................................................................................................................................... 62.2 Processo de produção de óleos básicos ............................................................................................... 62.3 Propriedades dos grupos de básicos .................................................................................................... 72.4 Dúvida freqüente sobre básicos: Os óleos básicos do grupo III são sintéticos? ....................................... 8
3 ADITIVOS ..................................................................................................................................................... 9
3.1 Anticorrosivos .................................................................................................................................... 93.2 Antidesgaste ..................................................................................................................................... 93.3 Antiespumante .................................................................................................................................. 93.4 Antioxidantes .................................................................................................................................... 93.5 Detergentes ...................................................................................................................................... 93.6 Dispersantes ...................................................................................................................................... 93.7 Extrema Pressão ................................................................................................................................ 9
3.7.1 Four Ball ..................................................................................................................................... 103.7.2 Timken ...................................................................................................................................... 11
3.8 Melhoradores do Índice de Viscosidade ............................................................................................ 123.9 Rebaixadores do Ponto de Fluidez .................................................................................................... 123.10 Modificadores de atrito .................................................................................................................... 123.11 Outros aditivos ................................................................................................................................. 12
4 ÓLEOS LUBRIFICANTES ................................................................................................................................. 13
4.1 Produção de lubrificantes ................................................................................................................. 134.2 Propriedades dos óleos lubrificantes ................................................................................................. 13
4.2.1 Viscosidade ................................................................................................................................ 134.2.2 Índice de Viscosidade (IV) ........................................................................................................... 144.2.3 Ponto de fluidez ......................................................................................................................... 144.2.4 Ponto de fulgor .......................................................................................................................... 154.2.5 Cor ............................................................................................................................................ 154.2.6 Densidade .................................................................................................................................. 164.2.7 Outras propriedades ................................................................................................................... 16
5 SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO DE VISCOSIDADE.............................................................................................. 17
5.1 Sistema de Classificação de Viscosidade SAE J300 para Óleos de Motor .............................................. 175.2 Sistema de Classificação de Viscosidade SAE J306 para Óleos de Transmissão Manual e Diferencial .................. 19
Índice
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5.3 Sistema de Classificação de Viscosidade ISO para Óleos Industriais ..................................................... 205.4 Sistema de Classificação de Viscosidade AGMA para Óleos Industriais ................................................ 205.5 Outras classificações de viscosidade.................................................................................................. 21
6 CLASSIFICAÇÕES DE DESEMPENHO ............................................................................................................... 22
6.1 Classificações americanas ................................................................................................................. 226.1.1 Classificação API para óleos de motores a gasolina ....................................................................... 226.1.2 Classificação ILSAC para óleos de motores a gasolina ................................................................... 236.1.3 Classificação API para óleos de motores a diesel ........................................................................... 246.1.4 Programa de certificação da API .................................................................................................. 25
6.2 Classificações Européias ................................................................................................................... 266.2.1 Classificação ACEA para óleos de motores a gasolina e diesel leve ................................................ 266.2.2 Classificação ACEA para óleos de motores a diesel pesado............................................................ 27
6.3 Classificações de fabricantes automotivos ......................................................................................... 306.3.1 Ford ........................................................................................................................................... 306.3.2 Mercedes ................................................................................................................................... 306.3.3 Volkswagen ................................................................................................................................ 316.3.4 Volvo ......................................................................................................................................... 31
6.4 Classificações para Motores 2 tempos refrigerados a ar ...................................................................... 326.5 Classificações para Motores 2 tempos refrigerados a água ................................................................. 326.6 Classificação API para óleos de transmissões manuais e eixos ............................................................. 336.7 Classificações de óleos de transmissões automáticas ......................................................................... 34
6.7.1 Dexron (GM) .............................................................................................................................. 346.7.2 Allison ........................................................................................................................................ 346.7.3 Caterpillar .................................................................................................................................. 356.7.4 ZF .............................................................................................................................................. 356.7.5 Classificações de fluidos para freios ............................................................................................. 36
6.8 Classificação AGMA ......................................................................................................................... 376.9 Especificações DIN para óleos industriais ........................................................................................... 386.10 Classificações de fabricantes industriais ............................................................................................. 42
7 GRAXAS LUBRIFICANTES ............................................................................................................................... 44
7.1 Definição ........................................................................................................................................ 447.2 Aplicação de Graxa .......................................................................................................................... 447.3 Fabricação ....................................................................................................................................... 447.4 Tipos de Graxas ............................................................................................................................... 45
7.4.1 Tabela de compatibilidade de graxas ........................................................................................... 477.5 Propriedades ................................................................................................................................... 48
7.5.1 Consistência ............................................................................................................................... 487.5.2 Ponto de gota............................................................................................................................. 507.5.3 Bombeabilidade ......................................................................................................................... 50
7.6 Classificação para graxas .................................................................................................................. 527.6.1 Sistema de classificação de graxas da NLGI .................................................................................. 527.6.2 Especificações DIN para graxas .................................................................................................... 53
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8 MÓDULO AUTOMOTIVO .............................................................................................................................. 55
8.1 Motores a gasolina, álcool e Gás Natural ........................................................................................... 558.2 Motores diesel ................................................................................................................................. 568.3 Transmissões Manuais ...................................................................................................................... 588.4 Transmissões Automáticas ................................................................................................................ 588.5 Diferenciais Convencionais .............................................................................................................. 598.6 Diferenciais Autoblocantes ............................................................................................................... 608.7 Direções Hidráulicas ........................................................................................................................ 608.8 Sistemas de Freio ............................................................................................................................ 618.9 Sistema de Arrefecimento ............................................................................................................... 63
8.9.1 Aplicação ................................................................................................................................... 638.9.2 Tipos de inibidores / Vantagens do inibidor do tipo carboxilato ..................................................... 63
8.10 Graxas Automotivas ......................................................................................................................... 648.10.1 Cubos de roda ............................................................................................................................ 648.10.2 Suspensão .................................................................................................................................. 648.10.3 Quinta Roda ............................................................................................................................... 64
9 MÓDULO INDUSTRIAL ..................................................................................................................................65
9.1 Compressores ................................................................................................................................. 659.2 Compressores de ar ......................................................................................................................... 659.3 Compressores de refrigeração .......................................................................................................... 669.4 Compressores para Gases Industriais ................................................................................................. 669.5 Redutores ........................................................................................................................................ 66
9.5.1 Tipos de lubrificantes para redutores ........................................................................................... 679.6 Sistema Hidráulico ........................................................................................................................... 68
9.6.1 Tipos de lubrificantes para sistemas hidráulicos ............................................................................ 689.7 Graxas Industriais ............................................................................................................................. 69
10 GLOSSÁRIO ................................................................................................................................................ 70
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1 Petróleo
1.1 Origem do petróleo
Pela teoria orgânica, o petróleo, tal como é encontrado hoje na natureza, resultou da matéria orgânica depositadaem conjunto com partículas rochosas durante a formação das rochas sedimentares milhões de anos atrás.
1.2 Composição química do petróleo
O petróleo é constituído quase inteiramente por carbono e hidrogênio em várias combinações químicas (hidrocar-bonetos). Dependendo dos tipos de hidrocarbonetos predominantes em sua composição, o petróleo pode serclassificado em base parafínica e base naftênica. No caso de não haver predominância de um tipo de compostosobre o outro, o petróleo é classificado como base mista.
Certas características físico-químicas do petróleo, como fluidez, cor e odor, podem variar em função de suacomposição e do local extraído.
A figura abaixo classifica os derivados de petróleo, de acordo com o número de carbonos.
Figura 1.1
Número de hidrocarbonetos
1
C1 - C5 Gases
C5 - C11 Gasolina
C11 - C15 Querosene
C20 - C40 Diesel
C22 - C48 Óleos básicosminerais
C40 + Combustíveispesados
6 11 16 21 26 31 36 41 46 51
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2 Óleos básicos
2.1 Descrição
Nas refinarias, o petróleo é processado e uma grande quantidade de subprodutos é obtida. Algumas das refinariaspossuem unidades especiais para tratamento e processamento destes subprodutos que depois de tratados serãodenominados “óleos básicos”.
Os óleos básicos são a matéria-prima principal para a produção dos diversos tipos de lubrificantes.
Os básicos obtidos do petróleo são classificados conforme abaixo:
Figura 2.1
2.2 Processo de produção de óleos básicos
O tratamento dos básicos está em constante evolução, com o objetivo de melhorar suas propriedades e diferenciaros mesmos comercialmente.
Na figura 3, uma visão simplificada de como os diferentes grupos de básicos são obtidos e quais são processos queafetam diretamente as suas propriedades físico-químicas finais.
Ligação
CH3
CH3
CH3
H3CCH3
CH3
CH3CH3
H3C
CH3
Tipo
ÓleosBásicos
Aromáticos
AlgumasAplicações
Óleos de motor,óleos hidráulicos
e óleos deengrenagens.
Extensores eemolientes na
indústria deborracha.
ÓleosBásicos
Nafténicos
Óleos paratransformadores,compressores de
refrigeração ecompressores
de ar.
ÓleosBásicos
Parafínicos
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Figura 2.2
2.3 Propriedades dos grupos de básicos
Para permitir que os diferentes grupos de básicos possam ser comparáveis comercialmente e substituíveis noprocesso de produção de lubrificantes, os óleos básicos foram classificados em grupos que levam em considera-ção as propriedades abaixo:
• Índice de viscosidade (I.V.)• Percentual de saturados• Teor de enxofre
Estas propriedades serão vistas mais adiante nesta apostila e também estão detalhadas no glossário.
Algumas das especificações mais modernas de óleos de motor e de transmissão têm limites tão severos que ouso de básicos de maior qualidade passa a ser obrigatório. Os básicos de melhor qualidade também possuemmelhores características de Ponto de fluidez, Resistência à oxidação e Volatilidade.
GLP
Nafta
Gasolina
Querosene
Diesel
CombustíveisPesados
Petróleo
Gás Natural
LubrificanteDestilado e
Gás-Óleo
Torre deDestilação a
Vácuo
Reação Fischer - Tropsch Hidroprocessamento Óleo Básico GTL
Craqueamentoda Nafta Eteno Síntese Deceno Polimerização
Grupo IVSintéticos (PAO)
Hidrocraquamentode Alta Temperatura
Hidrocraquamentode Baixa Temperatura
Extraçãopor Solvente
Desparafinaçãopor Solvente
Extraçãopor Solvente Hidrotratamento
DesparafinaçãoCatalítica Hidroacabamento
Grupo IIIÓleo Mineral não
Convencional
Desparafinação Catalítica
Grupo IIÓleo Mineral não
Convencional
Grupo IÓleo MineralConvencional
= Processos
= Produtos
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Figura 2.3
Segundo o parecer da Corte de Apelação Americana de 1999 (National Appeals Division - NAD), os óleos dosgrupos III podem ser chamados de sintéticos. Isto é válido para todo o mundo, exceto Alemanha.
A Chevron, por exemplo, faz uso do termo “formulado com ISOSYN” para diversos produtos fabricados nos EUAcom básicos do grupo III, como indicação de uso de básico de melhor qualidade.
2.4 Dúvida freqüente sobre básicos: os óleos básicos do grupo III são sintéticos?
Poli-interna-olefinas (PIOs)
GrupoEnxofre, Saturados, %
I.V.% peso volume
I > 0,03 e/ou < 90 80-119
II < 0,03 e > 90 80-119
III < 0,03 e > 90 > 120
IV
V
VI
Todas polialfaolefinas (PAOs)
Todos os básicos não incluídos nos grupos de I a IV (Nafténicos e sintéticos não PAOs)
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3 AditivosOs aditivos são compostos químicos que melhoram ou atribuem propriedades aos óleos básicos que serãousados na fabricação de lubrificantes e graxas.Esses aditivos químicos têm diferentes funções e normalmente pertencem a uma das categorias descritas abaixo.
Estes aditivos protegem as superfícies metálicas lubrificadas do ataque químico pela água ou outros contaminantes.
3.1 Anticorrosivos
Estes aditivos formam um filme protetor nas superfícies metálicas, evitando o rompimento da película lubrifican-te, quando o óleo é submetido a cargas elevadas. A formação deste filme ocorre a temperaturas pontuais de até300°C.
3.2 Antidesgaste
Têm a propriedade de fazer com que esta espuma formada na circulação normal do óleo se desfaça o mais rápidopossível.
3.3 Antiespumantes
Têm a propriedade de aumentar a resistência à oxidação do óleo. Retardam a reação com o oxigênio presente noar, evitando a formação de ácidos e borras e, conseqüentemente, prolongando a vida útil do óleo. Evitando aoxidação, minimizam o aumento da viscosidade e o espessamento do óleo.
3.4 Antioxidantes
Têm a propriedade de manter limpas as partes do motor. Também têm basicidade para neutralizar os ácidosformados durante a combustão.
3.5 Detergentes
Têm a propriedade de impedir a formação de depósitos de produtos de combustão (fuligem) e oxidação (borra)nas superfícies metálicas de um motor, mantendo estes produtos indesejáveis em suspensão de modo que sejamfacilmente retidos nos filtros ou removidos quando da troca do óleo.
3.6 Dispersantes
Estes aditivos reagem com o metal das superfícies sob pressão superficial muito elevada, formando um compos-to químico que reduz o atrito entre as peças. Minimizam o contato direto entre as partes, evitando o rompimentoda película lubrificante, quando o óleo é submetido a cargas elevadas. Esta reação se dá a temperaturas pontuaiselevadas (cerca de 500°C). Estes aditivos são comumente utilizados em lubrificantes de engrenagens automoti-vas e industriais e também em graxas.
3.7 Extrema Pressão
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Existem dois ensaios principais para avaliar a capacidade de um óleo lubrificante de suportar cargas elevadas emserviço. A capacidade EP de um óleo depende quase que integralmente dos aditivos de Extrema Pressão adicio-nados ao produto.
O método Four Ball ASTM D-2783 é um ensaio que avalia as propriedades de extrema pressão do lubrificante,utilizando uma esfera de aço que gira na parte superior a 1760 rpm sobre 3 outras esferas que estão imóveis emuma cuba de teste recoberta com o óleo. Os testes são feitos aumentando a carga até ocorrer a soldagem.
3.7.1 Four Ball
Figura 3.1 a
O método Four Ball ASTM D-4172 é um ensaio que avalia as propriedades antidesgastes do lubrificante, seme-lhante ao ASTM D-2783, porém, neste caso, após o ensaio, mede-se o diâmetro das escariações sofridas pelasesferas, em mm.
o teste é concluído quandoocorre a solda
Figura 3.1 b
A esfera decima gira a1.800 RPM
Força da Carga
A esfera decima gira a1.800 RPM
Amostra doLubrificante
Força da Carga
Amostra doLubrificante
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os diâmetros das marcas dedesgastes são medidoshorizontalmente e verticalmente
Figura 3.1 c
Este teste para óleos lubrificantes é feito sob o método ASTM D-2782. É um ensaio que avalia as propriedades deextrema pressão do lubrificante.
Um anel de aço gira contra um bloco de aço. São colocados pesos (libras), fazendo com que o anel exerça pressãosobre o bloco que está imóvel. Ao final, avalia-se o bloco, ou seja, se a aditivação presente no óleo não se rom-peu, danificando o bloco.
Para graxas os ensaios são ligeiramente diferentes e são, portanto, definidos por outros métodos:
• O método Four Ball ASTM D-2596 avalia as propriedades de extrema pressão da graxa até ocorrer a soldagem.
• O método Four Ball ASTM D-2266 avalia as propriedades de antidesgaste da graxa, medindo o diâmetro dasescariações.
3.7.2 Timken
Figura 3.2
O detalhe mostracomo o copo deteste friccionade encontro aobloco de teste
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3.8 Melhoradores do Índice de Viscosidade
Para graxas o ensaio é ligeiramente diferente e, portanto, definido por outro método:
• O método Timken ASTM D-2509 avalia as propriedades de extrema pressão da graxa, observando os danoscausados no bloco de teste.
Têm a função de reduzir a tendência dos óleos lubrificantes variarem a sua viscosidade com a variação datemperatura.
3.9 Rebaixadores do Ponto de Fluidez
Melhoram a fluidez dos óleos quando submetidos a baixas temperaturas, evitando a formação de cristais querestringem o fluxo dos mesmos.
3.10 Modificadores de Atrito
Os aditivos modificadores de atrito reduzem a energia necessária para deslizar partes móveis entre si, formandouma película que se rompe com o movimento, mas que se recompõe automaticamente. São empregados emóleos de motores (para aumento de eficiência), em sistemas de freio úmido, direções hidráulicas e diferenciaisautoblocantes (para diminuição de ruídos), em transmissões automáticas (para melhorar o acionamento dasembreagens e engrenagens) e também em graxas para Juntas Homocinéticas (para o aumento de eficiência).Podem ser substâncias orgânicas (teflon), inorgânicas (grafite, bissulfeto de molibdênio) ou organometálicas (abase de molibdênio ou boro).
3.11 Outros Aditivos
Além destes tipos de aditivos, existem vários outros de uso corrente como corantes, agentes de adesi-vidade, etc.
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4 Óleos lubrificantes
Os óleos lubrificantes apresentam certas características próprias que lhes são conferidas pela sua composiçãoquímica (resultante do petróleo bruto), pelo tipo de refino, pelos tratamentos adicionais realizados e pelosaditivos utilizados.
Abaixo esquema simplificado da produção de óleos lubrificantes:
4.1 Produção de lubrificantes
= Componentes
Misturador em Linhaou
Tacho de Mistura
ÓleoLubrificante
= Processo
= Produto
Óleo Básico 1
Óleo Básico 2
Aditivos
Figura 4.1
A viscosidade é a resistência ao movimento (fluxo) que um fluido apresenta a uma determinada temperatura.
O método de medição mais empregado atualmente é o de viscosidade cinemática. Neste método, é medido otempo que um volume de líquido gasta para fluir (sob ação da gravidade) entre dois pontos de um tubo de vidrocapilar calibrado. A unidade de viscosidade cinemática é expressa em centistokes (cSt) ou em mm2/s, conformeo sistema métrico internacional.
4.2 Propriedades dos óleos lubrificantes
4.2.1 Viscosidade
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Figura 4.2
Tubo de Viscosidade Cinemática
Sucção do fluido até amarca do início
Marca do início
Marca do fim
Seção capilar
Segundos
Outros métodos de cálculo de viscosidade cinemática ainda muito citados em manuais e literatura técnica emgeral são SSU (Saybolt Segundo Universal) e Engler.
A viscosidade é uma das propriedades mais importantes a serem consideradas na seleção de um lubrificante, poiseste deve ser suficientemente viscoso para manter uma película protetora entre as peças em movimento relati-vo, e também não ser tão viscoso que ofereça resistência excessiva ao movimento entre as peças.
É um número empírico que expressa a taxa de variação da viscosidade com a variação da temperatura. Quantomais alto o IV de um óleo lubrificante, menor é a variação de sua viscosidade ao se variar a temperatura. De ummodo geral, os óleos parafínicos possuem um IV maior que os óleos naftênicos. (Veja mais detalhes no glossário)
4.2.2 Índice de Viscosidade (IV)
É a menor temperatura em que um óleo flui livremente, sob condições preestabelecidas de ensaio. Esta carac-terística é bastante variável, e depende de diversos fatores como: origem do óleo cru, tipo de óleo e processo defabricação. (Veja mais detalhes no glossário)
4.2.3 Ponto de fluidez
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É a menor temperatura na qual um óleo desprende vapores que, em presença do ar, provocam um lampejo aoaproximar-se de uma pequena chama da superfície do óleo. Este ensaio permite estabelecer a máxima tempe-ratura de utilização de um produto, evitando riscos de incêndio e/ou explosão.
4.2.4 Ponto de fulgor
Dentre vários métodos empregados para a determinação de cor, o mais usual é o ASTM - 1500.Neste método, uma amostra líquida é colocada no recipiente de teste e, utilizando uma fonte de luz, estaamostra é comparada com discos de vidro colorido, que variam em valor de 0,5 a 8,0. Quando não é encontradauma equivalência exata e a cor da amostra fica entre duas cores padrão, relata-se a mais alta. Assim, um óleo quetenha a cor entre 2,5 e 3,0 será reportado L3,0.
A cor dos óleos não tem relação direta com as características lubrificantes e nem com a viscosidade, um óleo maisclaro não é necessariamente menos viscoso.
Qual a importância da cor em um lubrificante?
1) Identificação de vazamentos. Por esta razão muitas vezes são adicionados corantes nos óleos para facilitar aidentificação dos mesmos.
2) Atrativo comercial. Óleos mais claros ou coloridos artificialmente podem dar uma idéia de produtos de maiorqualidade.
3) Facilitar a visualização das peças (nos casos de produtos para usinagem).
4) Não interferir na cor do produto final quando o óleo fizer parte da composição do mesmo.
A tabela a seguir é apenas uma referência de cores para uso didático, não pode ser utilizada como padrãode cores.
4.2.5 Cor
Figura 4.3
Color Conversion Table(ASTM D 1500)
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É a relação entre o peso do volume do óleo medido a uma determinada temperatura e o peso de igual volumede água destilada. Também é conhecida como massa específica.
A maior parte dos produtos líquidos de petróleo são manipulados e vendidos por volume, porém, em algunscasos, é necessário conhecer o peso do produto. Conhecendo-se a densidade, é possível converter volume parapeso e vice-versa.
4.2.6 Densidade
Além das propriedades detalhadas acima, existem outras como:
• Ponto de anilina
• Volatilidade
• Ponto de inflamação
• Ponto de congelamento
4.2.7 Outras propriedades
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5 Sistemas de classificação de viscosidadeExistem várias classificações de viscosidade para óleos lubrificantes. Para escolher o óleo adequado, o usuáriodeve levar em consideração a viscosidade correta do óleo para cada aplicação.
A SAE desenvolveu a Classificação de Viscosidade para Óleos de Motor SAE J300, que tem sido modificada como passar dos anos e estabelece 11 diferentes graus de viscosidade do óleo de motor, conforme tabela abaixo.
5.1 Sistema de Classificação de Viscosidade SAE J300 para Óleos de Motor
Classificação de viscosidade para óleos de motor
Figura 5.1
Viscosidademáximab (cP)
Viscosidademáximac (cP)
Viscosidaded
(cSt a 1000C) Viscosidadee
(cP a 1500C)
Viscosidades a Altas TemperaturasViscosidades a Baixas TemperaturasGrau de
ViscosidadeSAE
SAE J300 Janeiro 2001a
Mínimo Máximo
0W 6.200 até -350C 60.000 até -400C 3,8 -
5W 6.600 até -300C 60.000 até -350C 3,8 -
10W 7.000 até -250C 60.000 até -300C 4,1 -
15W 7.000 até -200C 60.000 até -250C 5,6 -
20W 9.500 até -150C 60.000 até -200C 5,6 -
25W 13.000 até -100C 60.000 até -150C 9,3 -
20 - - 5,6 < 9,3 2,6
30 - - 9,3 < 12,5 2,9
40 - - 12,5 < 16,3 2,9f
40 - - 12,5 < 16,3 3,7g
50 - - 16,3 < 21,9 3,7
60 - - 21,9 < 26,1 3,7
Reimpresso com a permissão da SAE J300 © 2004 Society of Automotive Engineers, Inc.
a) 1cP = 1m Pa. s; 1cST = 1 mm2/s
b) Viscosidade aparente utilizando o Simulador de partida a frio (CCS) - Método ASTM D 5293.
c) Viscosidade aparente utilizando o Viscosímetro rotativo (MRV) - Método ASTM D 4684.
d) Viscosidade cinemática utilizando Viscosímetro capilar - Método ASTM D 445.
e) Viscosidade após cisalhamento de 10-6s, e temperatura de 150ºC utilizando o Viscosímetro simulador de rolamentoselado - Método ASTM D 4683.
f ) Para óleos SAE 0W40, 5W40 e 10W40.
g) Para óleos SAE 15W40, 20W40, 25W40 e 40.
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Fundamentos de Lubrificação
O desenvolvimento dos aditivos melhoradores de índice de viscosidade possibilitou a fabricação dos óleos demúltipla graduação. Esses óleos também chamados de multiviscosos ou multigraus, como o SAE 5W-30 e SAE15W-40, são largamente usados porque são fluidos o bastante em baixas temperaturas, para permitir uma partidamais fácil do motor, e suficientemente espessos a altas temperaturas, para terem um desempenho satisfatório.No gráfico a seguir, podemos observar o comportamento da viscosidade de um óleo multigrau comparado comóleos monograus.
Gráfico comparativo entre óleos monograus e multigraus
1000
100
10
110 40 70 100
Temperatura (ºC)
SAE 40
SAE 30
SAE 10W
Vis
cosi
dade
Cin
emát
ica
(cSt
)
SAE 15W40
Figura 5.2
Com a ajuda do gráfico, torna-se simples concluir porque um motor trabalha melhor com um óleo multigrau doque com um monograu.
• A viscosidade em baixa temperatura (por exemplo, 5W ou 10W) indica a rapidez com que um motor fará apartida no inverno e a facilidade com que o óleo fluirá para lubrificar as peças críticas do motor em baixatemperatura. Quanto mais baixo for o número, mais facilmente o motor poderá fazer a partida no tempo frio.
• A viscosidade em alta temperatura (por exemplo, 30 ou 40) proporciona a formação de película adequada parauma boa lubrificação em temperaturas operacionais (motor quente).
Nossa orientação, quanto ao grau de viscosidade do óleo, é seguir as recomendações dos fabrican-tes de veículos para a viscosidade do óleo de cárter mais apropriada para o projeto do seu veículo.
18
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Fundamentos de Lubrificação
A SAE também desenvolveu uma Classificação de Viscosidade para Óleos de Diferencial e de TransmissãoManual SAE J306, que tem sido modificada com o passar dos anos. Hoje estabelece nove diferentes graus deviscosidade do óleo de diferencial.
Existe uma proposta para que sejam acrescidos mais dois graus de viscosidades (SAE 110 e 190) e tambémalterados os limites das viscosidades SAE 90 e SAE 140 para representar melhor a diferença entre os produtos queestão no mercado.
5.2 Sistema de Classificação de Viscosidade SAE J306 para Óleos de Transmissão Manual eDiferencial
70W -55 4,1 - 70W 4,1 -
75W -40 4,1 - 75W 4,1 -
80W -26 7,0 - 80W 7,0 -
85W -12 11,0 - 85W 11,0 -
80 - 7,0 < 11,0 80 7,0 < 11,0
85 - 11,0 < 13,5 85 11,0 < 13,5
90 - 13,5 < 24,0 90 13,5 < 18,5
- 110 18,5 < 24,0
140 - 24,0 < 41,0 140 24,0 < 32,5
- 190 32,5 < 41,0
250 - 41,0 - 250 41,0 -
Mínimo Máximo Mínimo Máximo
ViscosidadeCinemática a 1000C,
cSt (ou mm2/s)
ViscosidadeCinemática de
1000C, cSt(ou mm2/s)
Grau deViscosidade
SAE
TemperaturaMáxima paraViscosidadede 150.000mPa.sec, 0C
Grau deViscosidade
SAE
Proposta de MudançaSAE J306 Junho 1998
Reimpresso com a permissão da SAE J306 © 2004 Society of Automotive Engineers, Inc.
Classificação de viscosidade para óleos de caixas de mudanças e diferenciais:
Figura 5.3
Este sistema tem função análoga ao sistema para óleos de motor. Aqui também o sufixo “W” indica graus deviscosidade destinados a uso em baixas temperaturas ambiente (locais de clima muito frio).
A medida de viscosidade para baixa temperatura de engrenagens é feita através do ensaio de viscosidadedinâmica Brookfield porque representa melhor as propriedades de fluidez dos óleos de engrenagens (do queensaios de ponto de fluidez, por exemplo).
Estudos comprovam a excelente correlação entre a temperatura em que ocorre a lubrificação de um eixoautomotivo na partida em baixa temperatura e falhas por lubrificação inadequada em óleos acima 150.000 cP.
19
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R
Fundamentos de Lubrificação
O sistema de classificação ISO é mais simples e leva em consideração apenas a viscosidade do produto à 400C.
5.3 Sistema de Classificação de Viscosidade ISO para Óleos Industriais
2 2,2 1,98 2,42 32
3 3,2 2,88 3,52 36
5 4,6 4,14 5,06 40
7 6,8 6,12 7,48 50
10 10 9 11 60
15 15 13,5 16,5 75
22 22 19,8 24,2 105
32 32 28,8 35,2 150
46 46 41,4 50,6 215
68 68 61,2 74,8 315
100 100 90 110 465
150 150 135 165 700
220 220 198 242 1000
320 320 288 352 1500
460 460 414 506 2150
680 680 612 748 3150
1000 1000 900 1100 4650
1500 1500 1350 1650 7000
Grau deViscosidade
ISO
Ponto Médio daViscosidade,
cSt à 400C
UnidadesEquivalentes
em SUSMínimo Máximo
Limites da ViscosidadeCinemática, cSt à 400C
Figura 5.4
O sistema de classificação AGMA classifica os lubrificantes para engrenagens abertas ou fechadas, levando emconsideração não só a viscosidade dos óleos, mas também a aditivação dos produtos.A AGMA classifica os óleos como:
• R&O (inibidores de ferrugem e corrosão)
• EP (Antidesgaste / Extrema Pressão)
• CP (Óleos compostos - com 3 a 10% de gordura mineral ou sintética - freqüentemente empregados emengrenagens do tipo coroa / sem-fim)
• R (residuais - freqüentemente empregados em engrenagens abertas)
• S (sintéticos)
5.4 Sistema de Classificação de Viscosidade AGMA para Óleos Industriais
20
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Fundamentos de Lubrificação
A classificação AGMA estabelece também diversos limites. Dentre eles:• Viscosidade máxima de 150.000 cP (a 5 graus abaixo da temperatura de partida do equipamento)• Valores mínimos de índice de viscosidade• Valores máximos de formação de espuma
É importante ressaltar que na classificação atual (emitida em 2002) houve uma mudança significa-tiva nas viscosidades dos números AGMA 10, 11 e 12 para poderem alinhar com os graus de visco-sidade ISO.Para equipamentos antigos, deve-se conferir a viscosidade adequada especificada pelo fabricante(não se deve ater apenas ao número AGMA quando da recomendação de lubrificantes).
Mínimo Máximo
Limites de Viscosidade2
Cinemática a 400C (cSt)Viscosidade2
Média a 400C(cSt)
ISONúmeroAGMA
1) Revisão da ANSI/AGMA 9005-D94.
2) A unidade usual para a viscosidade cinemática é o centistoke (cSt), que é equivalente a mm2/sExtraído da ANSI/AGMA 9005-02, lubrificação de engrenagens industriais, com a permissão da emitente, a American GearManufacturers Association, 500 Montgomery Street, Suite 350, Alexandria, Virginia, USA, ZIP Code 22314
ISO VG 32 32 28,8 35,2 0
ISO VG 46 46 41,4 50,6 1
ISO VG 68 68 61,2 74,8 2
ISO VG 100 100 90,0 110 3
ISO VG 150 150 135 165 4
ISO VG 220 220 198 242 5
ISO VG 320 320 288 352 6
ISO VG 460 460 414 506 7
ISO VG 680 680 612 748 8
ISO VG 1000 1000 900 1100 8A
ISO VG 1500 1500 1350 1650 9
ISO VG 2200 2200 1980 2420 10
ISO VG 3200 3200 2880 3520 11
ANSI / AGMA 9005-E021
Figura 5.5
Existem outras classificações de viscosidade específicas para máquinas operatrizes (como as normas ASLE). Entreem contato, se necessário.
5.5 Outras classificações de viscosidade
21
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6 Classificações de desempenhoOs fabricantes de equipamentos e a indústria petrolífera vêm desenvolvendo várias maneiras de classificar edescrever os lubrificantes, tentando atender as evoluções dos equipamentos, as condições operacionais, qualida-de e tipos de combustíveis empregados e, mais recentemente, legislações ambientais (atuais e futuras), princi-palmente relativas a emissões.
Na área automotiva, as classificações são:
• por tipo de ciclo de motor: Otto (gasolina, álcool, gás natural ) e diesel
• por tipo de veículo: leve (automóveis, pick-ups e utilitários) e pesados (caminhões, ônibus e equipamentospesados)
• por revoluções de funcionamento: 2 tempos e 4 tempos
• por área geográfica : americanas, européias e asiáticas
A letra “S” seguida de outra letra (por exemplo, SL) refere-se a óleo adequado para motores a gasolina. Segundoa API, “S” é uma categoria para serviço de uso pessoal (service).Por coincidência, “S” pode representar “spark ignition” (ignição por centelha), que é a forma da combustão nosmotores a gasolina.A segunda letra é atribuída alfabeticamente na ordem de desenvolvimento.
6.1 Classificações americanas
6.1.1 Classificação API para óleos de motores a gasolina
Figura 6.1
SM2004
SL2001 - 2004
SJ1996 - 2001
SH1993 - 1996
SG1988 - 1993
SF1979 - 1988
SE1971 - 1979
SD1967 - 1971
SC1963 - 1967SB
1930 - 1963SA1920 - 1930
Especificações vigentes
Especificações obsoletas
Comercialização proibida pela ANP
22
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Fundamentos de Lubrificação
Figura 6.2
Oxidação
Depósitos
Ferrugem
CorrosãoDesgaste
Depósito no Pistão
Estabilidade ao Cisalhamento
API SL API SJ API SH API SG API SF
Figura 6.3
GF-4/SM GF-3/SL GF-2/SJ
Controle de Depósito nos Pistões
Consumo de óleo (Volatilidade) e proteçãodos sistemas de emissões (limites p/P e S)
Economia de combustível (inicial e retenção)
Desgaste do comando de válvulas
Espessamento do óleo e controlede depósitos de alta temperatura
Controle de borra de baixa temperatura
A API criou também um sistema de certificação de fácil visualização (apenas os produtos que atendem a últimaespecificação podem receber o símbolo conhecido como “Starburst” nas suas embalagens). Os óleos têm correla-ção direta com os óleos da classificação API, mas atendem a testes de performance mais severos, entre eles ode economia de combustível. As classificações são na seqüência histórica GF-1(SH), GF-2(SJ), GF-3(SL), GF-4(SM) .
A ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee) compreende os fabricantes america-nos (AAMA) e japoneses (JAMA).
6.1.2 Classificação ILSAC para óleos de motores a gasolina
Abaixo um comparativo entre as classificações mais recentes:
23
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Fundamentos de Lubrificação
A letra “C” seguida de outra letra (por exemplo CF) refere-se a óleo adequado para motores diesel. Segundo aAPI, “C” é uma categoria para uso comercial (commercial).Por coincidência, a letra “C” representa “Compression Ignition” (ignição por compressão), que é a forma deignição dos motores diesel.A segunda letra também é atribuída alfabeticamente na ordem de desenvolvimento.
Como pode ser visto no gráfico, há uma subdivisão na categoria API para motores a diesel para atender ossegmentos de motores diesel de dois tempos (principalmente ferroviários), motores diesel grandes (com foconos motores marítimos que consomem combustíveis de alto teor de enxofre) e motores “rodoviários” (ondeestão incluídas as especificações mais modernas para motores de caminhões e ônibus).
6.1.3 Classificação API para óleos de motores a diesel
Especificações vigentes
Especificações obsoletas
Comercialização proibida pela ANP
CI-42004
Quatro temposMultigrau
Recirculação de gasesde escape (EGR) e controle
de desgasteCH-41998Quatro tempos
MultigrauMelhor comportamento em presença
de fuligem elevadaCG-41994
Quatro temposMultigrau
Enxofre < 0,05%
CF-41990
Quatro temposMultigrau
Injeção diretaCE
1985Quatro tempos
Multigrau
CD1955
CC1951CB
1950CA1940
CF-21994
Dois temposMonograu
CF1994
Quatro temposMonograu
Enxofre > 0,5%
CD-II1985
Dois temposMonograu
Figura 6.4
24
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Abaixo um comparativo entre as classificações mais recentes:
API CI-4 API CH-4 API CG-4 API CF-4 API CF
Depósito nos Pistões
CorrosãoEstabilidade ao Cisalhamento
Espessamento por FuligemAeração do Óleo
Desgaste no Comando de VálvulaOxidação
Bombeabilidade do Óleo Usado Desgaste nos anéis e Camisas
Consumo de LubrificanteEntupimento do Filtro de Óleo
Borra
Figura 6.5
Este programa define, certifica e monitora o desempenho do óleo de motor que os fabricantes de veículos emotores consideram necessário para a vida e o desempenho satisfatórios do equipamento. O sistema inclui umprocesso de auditoria anual para verificar se os produtos licenciados no mercado cumprem os termos do acordode licenciamento da API.
6.1.4 Programa de certificação da API
Figura 6.6
•A
ME
RIC
AN
PETROLEUM
INS
TIT
UT
E•
CERTIFIED
AP
I SERVICE __/__,_
_
EN
E
RGY CONSERVING
SAExxW-yy
SAE15W-40
API S
ERVICE CI-4
/ SL
CI-4 PLUS
API Certification Mark“Starburst”
® API Service Symbol“Donut”
® API Service Symbol “Donut”with CI-4 PLUS
®
(1) Starburst: produtos com este símbolo atendem a especificação ILSAC vigente.(2) Nível de Desempenho: “S” para motores a gasolina e “C” para motores a diesel.(3) Classificação de Viscosidade SAE.(4) Energy Conserving: produto que auxilia na redução do consumo de combustível.(5) Exemplo de um produto que atende a especificação CI-4 Plus.
25
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Fundamentos de Lubrificação
6.2 Classificações Européias
6.2.1 Classificação ACEA para óleos de motores a gasolina e diesel leve
Em 2004 a ACEA unificou as duas classificações que historicamente eram distintas: A classificação ACEA A”X” paramotores a gasolina e a classificação ACEA B”X” para motores a diesel de veículos leves. Isto faz bastante sentidona Europa porque praticamente todos os veículos estão disponíveis nas duas motorizações.
Em 2004 foi criada uma classificação específica para os veículos equipados com catalizadores especiais pararedução de poluentes. Estes óleos ACEA C”X” têm um nível de desempenho equivalente a um ACEA A5/B5, mascom limites químicos bastante mais restritivos.
A2-96ISSUE 2
A2-96ISSUE 3
B2-98ISSUE 2
Carros de passageiros e pick-upsMotores a gasolina
Carros de passageiros e pick-upsMotores a diesel
1990
1996
1998
2002
2004 Carros de passageiros e pick-upsMotores a gasolina e a diesel
CC
MC
AC
EA
Baixa emissão
A1-98
A1-96 A2-96
G4
A3-98
A3-96
G5
B1-98
B1-96
B2-98
B2-96
B3-98
B3-96
PD2
B4-98
PD1
C3-04
C2-04
C1-04A3/B3-04
A1-02
A1/B1-04
A3-02 A5-02 B1-02
A3/B4-04
B3-98ISSUE 2
A5/B5-04
B4-02 B5-02
Especificações vigentes
Especificações obsoletas
Especificações obsoletas com limites mais severos
Figura 6.7
26
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R
Fundamentos de Lubrificação
Carros de passageiros e pick-upsMotores a diesel e gasolina
Maior Intervalo de Troca
Econ
omia
deC
ombu
stív
elA1/B1-04 A5/B5-04
A3/B3-04
A3/B4-04
Figura 6.8
6.2.2 Classificação ACEA para óleos de motores a diesel pesado
Em 2004 foi criada uma classificação específica para os veículos equipados com catalizadores especiais pararedução de poluentes. Estes óleos ACEA E6 têm um nível de desempenho equivalente a um ACEA E7, mas limitesquímicos bastante mais restritivos.
27
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R
Fundamentos de Lubrificação
Figura 6.9
1990
CC
MC Especificações vigentes
Especificações obsoletas
Especificações obsoletas com limites mais severos
Baixa emissão
Veículos pesadosMotores a diesel
E4-99ISSUE 3
E7-04
E6-04
1996
1998
1999
2002
2004
AC
EA
E2-96ISSUE 5
E5-02
E5-99E4-99
E4-98
E3-96
D5
E2-96E1-96
D4
E4-99ISSUE 2
E3-96ISSUE 4
E2-96ISSUE 4
E2-96ISSUE 3
E3-96ISSUE 3
E1-96ISSUE 2
E2-96ISSUE 2
E3-96ISSUE 2
28
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R
Fundamentos de Lubrificação
Veículos pesadosMotores a diesel
Maior Intervalo de Troca
Seve
rida
dedo
Serv
iço
E2
E4
E6
E7
E6 – Baixa emissão
E4 - Injeção direta
Figura 6.10
ACEA E5 ACEA E3/MB 228.3 ACEA E2/MB 228.1 ACEA E1/MB 227.1
Depósito no Pistão
CorrosãoConsumo de Óleo
Polimento da Camisa Espassamento p/ Fuligem
Desgaste do Comando de VálvulasBorra
Desgaste de Anéis e Pistões
Figura 6.11
29
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.3 Classificação de fabricantes automotivos
6.3.1 Ford
2001 WSS-M2C-913B
Resistência à oxidação (Seq IIIE) émais severa do que a 913A4 vezes
1998 WSS-M2C-913A
Resistência à oxidação (Seq IIIE)é 2 mais severa do que emACEA A1-96
vezes
1996 WSS-M2C-912A1
Requisito mínimo ACEA A1/B1mais ILSAC GF-2
1995 WSS-M2C153-F
Requisito mínimo ILSAC GF-1(licenciado)
Figura 6.12
Monograu Multigrau
- 228.5
- 228.3
228.2 228.1
227.0* 227.1
*classificação obsoleta
MERCEDES BENZMotores Diesel Pesado
Figura 6.13
6.3.2 Mercedes
30
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R
Fundamentos de Lubrificação
Figura 6.14
Características Gasolina, Álcool e GNV Diesel Leve
Motores turbo 503.1 506.1
Longo período de troca 503.00 506.00
Sintético 502.00 -
505.01
505.00
Economia de combustível 500.00* 501.01*
*classificações obsoletas
VOLKSWAGEN
6.3.3 Volkswagen
6.3.4 Volvo
VDS
VDS-2
VDS-3
Figura 6.15
31
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.4 Classificações para Motores 2 tempos refrigerados a ar
API JASO ISO
GD
FC GC
FB GB
- FA* -
TC*
TB*
TA*
*classificações obsoletas
Classificação Motores 2 Tempos (refrigerados a ar)
Figura 6.16
6.5 Classificações para Motores 2 tempos refrigerados a água
TC-W III
TC-W II
TC-W
TC-W R
Figura 6.17
32
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.6 Classificação API para óleos de transmissões manuais e eixos
GL-1 GL-2 GL-3 GL-4 GL-5
Figura 6.18
Designação Aplicação
Lubrificantes para transmissões manuais. São óleos lubrificantes de base mineral semaditivos de extrema pressão e modificadores de atrito. Podem eventualmente ter aditiva-ção antioxidante, anti-espumante e depressora de ponto de fluidez para melhorar suascaracterísticas de serviço.
API GL-1
Figura 6.19
Status
Vigentes
Lubrificantes para transmissões manuais e alguns diferenciais convencionais operandoem serviço leve ou moderado. São óleos lubrificantes de base mineral ou sintética comaditivos de extrema pressão.
API GL-4
Lubrificantes para diferenciais convencionais operando em serviço severo. São óleoslubrificantes de base mineral ou sintética com aditivos de extrema pressão específicospara lubrificação de engrenagens hipóides. Em diferenciais não convencionais, de tra-ção positiva ou de deslizamento limitado, aditivos modificadores de fricção são defini-dos pelos fabricantes de diferenciais ou eixos.
API GL-5
Lubrificantes para transmissões manuais não sincronizadas utilizadas em caminhões e ôni-bus, principalmente nos Estados Unidos. São óleos lubrificantes de base mineral ou sintéticaestáveis termicamente (ou seja, com maior resistência a oxidação) e com maior capacidade deproteção contra o desgaste e menor degradação dos selos de vedação. Estas característicasdos óleos MT-1 são complementares às categorias API GL-1, GL-4 e GL-5.
API MT-1
Lubrificantes destinados para diferenciais com engrenagens “sem-fim”, não atendidas pelaAPI GL-1.
Obsoletas
API GL-2
Lubrificantes destinados para transmissões manuais e diferenciais com engrenagens cônicashelicoidais, sob condições de serviço moderadamente severo.
API GL-3
Lubrificantes indicados para engrenagens projetadas com um pinhão de haste longa. Taisconfigurações típicamente requerem proteção contra o excesso de contato metal-metal, oque é obtido com o uso de um óleo API GL-5. Uma substituição dos pinhões de haste longamais simples e a obsolescência do equipamento de prova original e procedimentos API GL-6,tem sido reduzido grandemente o uso comercial dos lubrificantes para engrenagens API GL-6.
API GL-6
33
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.7 Classificações de óleos de transmissões automáticas
6.7.1 Dexron (GM)
2003
Dexron IIIH
1998
Dexron IIIG
1993
Dexron IIIF
1991
Dexron IIE
1973
Dexron II
1966
Dexron
1959
Tipo ASufíxo A1950
Tipo A
2005
Dexron VI
Figura 6.20
6.7.2 Allison
C4
C3
C2
C1
Figura 6.21
34
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.7.3 Caterpillar
Figura 6.22
TO-4
TO-2
6.7.4 ZF
Especificação TE-ML-14
Apenas um exemplo das diversas especificações ZF.
14E
14C
14B
14A
Figura 6.23
35
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R
Fundamentos de Lubrificação
Os fluidos de freio DOT 3, DOT 4 e DOT 5.1 são produtos químicos (normalmente misturas de ésteres de glicolou poliglicois) e por isso não podem ser misturados com produtos minerais ou a base de silicone.
Os fluidos DOT 5.0 normalmente são a base de silicone, podem ser utilizados em diversos sistemas de freios (sãocompatíveis com os vedadores de borracha), mas nunca devem ser misturados com os fluidos de freio DOT 3,DOT 4 e DOT 5.1.
Os fluidos de freio tipo LHM são de base mineral e são específicos para algumas aplicações, como sistemashidráulicos centrais de veículos Citröen, e não devem ser utilizados em sistemas que requeiram as especificaçõesDOT 3, DOT 4 e DOT 5.1.
Há também no mercado produtos DOT 3+ e DOT 4+ que são produtos intermediários com maior ponto deebulição, mas com os demais limites ou características das especificações DOT 3 e DOT 4, respectivamente.
6.7.5 Classificações de fluidos para freios
DOT 5.1 e DOT 5
DOT 4 +
DOT 4
DOT 3 +
DOT 3
Figura 6.24
36
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.8 Classificação AGMA
Os graus de desempenho (R&O, Comp, EP, S) já citados no item 5.4 correspondem a testes de performance queincluem ensaios de resistência à oxidação, resistência ao desgaste, formação de espuma, dentre outros.
Grau de Viscosidade 3448/D2422 32 46 68 100 150 220 320 460 680 1000-3200 >3200
Viscosidade a 400C,mm2/s
Viscosidade a 1000C,mm2/s
Índice deviscosidade2), min
Viscos. dinâmica@ partida a frio3),mPa.s, máx.
Ponto de fulgor, 0C,min.
Resistência aoenvelhecimento @121ºC – Max. % deaumento daviscosidadecinemática @ 100ºC
Teor de água4), ppm,máx
Espuma,Tendência/Estabilidade
Limpeza
Separação da água5)
- % H2O no óleo após
5h, máx
- % H2O no óleo após
centrifugação, ml,máx.
- total de H2O livre
coletada durantetodo o teste,começando com90 ml H
2O,
ml, min.
Prevenção aferrugem, Parte B
Corrosão em lâminade cobre, 3 h @1000C max.
Desgaste porabrasão, métodovisual FZG, A/8,3/90,min.
Notas:
1 ) O fornecedor do lubrificante reporta valores de acordo com os testes do método para efeito informativo.
2) Índices de viscosidades menores que os valores mínimos listados são aceitáveis se estiverem de acordo os usuários e os fabricantes dos equipamentos.
3) A temperatura de partida é especificada pelo usuário final. Deve ser reportada a viscosidade na temperatura avaliada ou a temperatura em que o óleoatinge 150.000 mPa.s.
4) Quantidade de água no óleo embalado. Maiores valores são aceitáveis talvez melhores para alguns óleos totalmente sintéticos, como poliglicois,misturas sintéticas ou misturas de fluidos sintéticos com minerais. Valores são aceitáveis se estiverem de acordo os usuários e os fabricantes dosequipamentos.
5) Valores máximos apresentados são para óleos minerais. Valores são aceitáveis se estiverem de acordo os usuários e os fabricantes dos equipamentos.
3104/D445 Reportar1)Ver figura 12 (Tabela viscosidade ISO / Nº AGMA)
3104/D445
2909/D2270
2592/D92
12937/D6304
7120/D665
-/D2983
-/D2893
6247/D892
-/- visual
-/D2711(Procedimento
B)
2160/D130
14635-1/D5182
Reportar1)
Reportar1)8590
150000
180 200
6 8 10 15 Reportar1)
300 Reportar1)
Seq. I 50/0Seq. II 50/0Seq. III 50/0
Seq. I 75/10Seq. II 75/10Seq. III 75/10
Deve ser livre de contaminantes suspensos no momento que for disponibilizado para uso.
2,0 2,0 Reportar1)
1,0 4,0 Reportar1)
80,0 50,0 Reportar1)
Passa
1b
10 12 >12
PropriedadeMétodode teste
ISO/ASTMRequerimentos
Figura 6.25
ANSI/AGMA 9005-E02Performance mínima requerida para óleos de extrema pressão (EP)
37
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R
Fundamentos de Lubrificação
6.9 Especificações DIN para óleos industriais
DIN 51 502Essa especificação classifica os óleos por aplicação através de um conjunto de letras.Essa especificação define apenas as aplicações dos produtos. Ela não define o nível de performance dos lubrifi-cantes. Os limites físico-químicos são definidos para cada aplicação em especificações a parte detalhadas nessecapítulo. Por exemplo, a especificação DIN 51502 define que óleos HL, HLP e HVLP são para sistemas hidráulicose a especificação 51 542 define os ensaios que os óleos precisam passar para serem classificados como Part 1 HL,Part 2 HLP e Part 3 HVLP.
Lubrificantes Especiais e IndustriaisConsiste de três partes: aplicação principal, aditivos especiais (tabela 2) e grau de viscosidade ISO.
Os códigos alfabéticos iniciais, indicando a aplicação principal para óleos minerais ou fluidos sintéticos, sãodefinidos na lista abaixo:
AN Óleos minerais para aplicações acima de 500C
BA Óleos betuminosos, 16 a 36 cSt. a 1000C (DIN 51 501)
BB Óleos betuminosos, 49 a 114 cSt. a 1000C (DIN 51 501)
BC Óleos betuminosos, 225 a 500 cSt. a 1000C (DIN 51 501)
C Sistemas circulatórios, óleos minerais (DIN 51 517 Part 1)
CL Sistemas circulatórios, óleos R&O (DIN 51 517 Part 2)
CLP Sistemas circulatórios, óleos EP (DIN 51 517 Part 3)
CG Guias de barramentos
D Ferramentas Pneumáticas
E Ester Orgânico
F Óleos para filtros de ar
FK Fluidos “Perflourinated”
FS Óleos Desmoldantes
G (Ver Graxas)
HC Hidrocarbonetos Sintéticos
HD (Ver Automotivo)
HYP (Ver Automotivo)
HFAE Fluido Hidráulico resistente ao fogo, emulsão de óleo em água (DIN 24 320)
HFAS Fluido Hidráulico resistente ao fogo, base água
HFB Fluido Hidráulico resistente ao fogo, água em óleo
HFC Fluido Hidráulico resistente ao fogo, polímero aquoso
HFDR Fluido Hidráulico resistente ao fogo anidro
HFDS Fluido Hidráulico resistente ao fogo anidro
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R
Fundamentos de Lubrificação
HFDT Fluido Hidráulico resistente ao fogo anidro
HFDU Fluido Hidráulico resistente ao fogo anidro
HL Óleos Hidráulicos, R&O (DIN 51 524 Part 1)
HLP Óleos Hidráulicos, Antidesgaste (DIN 51 524 Part 2)
HVLP Óleos Hidráulicos, Antidesgaste e alto IV (DIN 51 524 Part 3)
JÁ Óleo Isolante
IB Óleo Isolante
K (Para todos “K”, exceto “KA” e “KC”, ver Graxas)
KA Óleos para refrigeração, refrigerante amônia (DIN 51 503)
KC Óleos para refrigeração, hidrocarbonetos halogenados (DIN 51 503)
L Óleos para tratamento térmico
M (Ver Graxas)
O (Ver Graxas)
PG Fluidos poliglicois
PH Ácidos fosfóricos Ésteres
Q Óleos para transferência de calor (DIN 51 522)
R Óleos protetivos
S Coolants
SI Óleos siliconados
TD Óleos para turbinas (DIN 51 515 Part 1)
VB Óleos para compressor, sem aditivos, máx. 1400C temperatura de descarga(DIN 51 506)
VBL Óleos para compressor, com aditivos, máx. 1400C temperatura de descarga(DIN 51 506)
VC Óleos para Compressor, sem aditivos, máx. 1600C temperatura de descarga parasistema com reservatório ou tubulação (DIN 51 506)
VCL Óleos para Compressor, com aditivos, máx. 1600C temperatura de descarga parasistema com reservatório ou tubulação. (DIN 51 506)
VDL Óleos para Compressor, com aditivos, máx 2200C temperatura de descarga(DIN 51 506)
W Óleos para Mancais Siderúrgicos
ZA Óleos para Cilindros a Vapor (DIN 51 510)
ZB Óleos para Cilindros a Vapor (DIN 51 510)
ZD Óleos para Cilindros a Vapor (DIN 51 510)
X Outros Fluidos Sintéticos
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R
Fundamentos de Lubrificação
Os códigos mostrados a seguir indicam aditivos especiais empregados.Note que, em algumas das categorias acima, o “aditivo especial” já é incluído, por exemplo: CLP = óleo decirculação ou “L” e “P”, abaixo.
D Aditivos Detergentes (exemplo: em óleos hidráulicos HLPD)
E Emulsificantes em Água (exemplo: SE fluidos refrigerantes miscíveis em água)
F Aditivos Sólidos (exemplo: grafite, disulfeto de molibdênio)
L Inibidores de Ferrugem e Oxidação
P Aditivos Antifricção e Antidesgaste
M Óleos refrigerantes minerais miscíveis em água (exemplo: SEM)
S Óleos refrigerantes sintéticos miscíveis em água (exemplo: SES)
V Lubrificantes diluídos com solventes
Figura 6.26
DIN 51 501Esta especificação descreve óleos minerais puros para aplicação por perda ou uso em temperaturas de operaçãode até 500C.Os óleos são classificados em faixas de viscosidades de 5 a 680 cSt a 400C.Os óleos que atendem esta especificação são classificados DIN 51 501L e DIN 51 501NA.
DIN 51 503Esta especificação descreve requerimentos de óleos de refrigeração usados em compressores de refrigeraçãoque utilizem amônia ou hidrocarbonetos halogenados (R12, R22 ou R14) como refrigerante.Os óleos que atendem a especificação DIN 51 503KA possuem faixas de viscosidades de 15 a 68 cSt a 400C e sãoutilizados em compressores de amônia.Os óleos que atendem a especificação DIN 51 503KC possuem faixas de viscosidades de 22 a 100 cSt a 400C e sãoutilizados em compressores de hidrocarbonetos halogenados.
DIN 51 506Esta especificação descreve óleos minerais com aditivos inibidores de oxidação para uso em compressoresrecíprocos.Os óleos são classificados em cinco faixas de viscosidades e por faixa de temperatura de descarga.DIN 51 506VB e DIN 51 506VBL - para temperatura máxima de compressão de até 1400C.DIN 51 506VC e DIN 51 506VCL - para temperatura máxima de compressão de 160 a 2200C e sistemas comreservatório.DIN 51 506VD-L - para temperatura máxima de compressão de até 2200C.
DIN 51 515 Part 1Esta especificação descreve óleos para lubrificação de turbinas a vapor, turbinas a gás, máquinas elétricas e emmáquinas acopladas a turbinas a vapor tais como geradores, compressores e bombas.Os óleos que atendem a especificação DIN 51 515TD possuem faixas de viscosidades de 32 a 100 cSt a 400C.
40
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R
Fundamentos de Lubrificação
DIN 51 517 Part 1Esta especificação descreve as exigências mínimas de óleos minerais sem aditivos e estáveis a oxidação paralubrificação de rolamentos e engrenagens.Os óleos que atendem a especificação DIN 51 517 Part 1C possuem faixas de viscosidades de 7 a 680 cSt a 400C.
DIN 51 517 Part 2Esta especificação descreve as exigências mínimas de óleos que contenham aditivos para melhorar a proteção acorrosão e aumentar a resistência à oxidação, utilizados em rolamentos e engrenagens.Os óleos que atendem a especificação DIN 51 517 Part 2 CL possuem faixas de viscosidades de 5 a 460 cSt a 400C.
DIN 51 517 Part 3Esta especificação descreve óleos que contenham aditivos de extrema pressão (EP) para lubrificação deengrenagens.Os óleos que atendem a especificação DIN 51 517 Part 3 CLP possuem faixas de viscosidades de 46 a 680cSt a 400C.Os óleos desta especificação devem passar no estágio 12 em um ensaio de performance de engrenagensconhecido como FZG, denominado DIN 51 354 Part 2.
DIN 51 522Esta especificação descreve os requerimentos, testes e procedimentos para óleos minerais novos de base hidro-carboneto de transferência de calor.Esses óleos recebem a denominação DIN 51 522Q.
DIN 51 524 Part 1Esta especificação descreve óleos hidráulicos que podem suportar o stress altamente térmico e conter os ingre-dientes que melhoram a proteção e a resistência à oxidação.Os óleos descritos por este padrão têm uma escala da viscosidade de 10 a 100 cSt a 40°C e são denominados DIN51 524 Part 1 HL.
DIN 51 524 Part 2Esta especificação descreve óleos hidráulicos que se encontram com todas as exigências da DIN 51 524Part 1, além de conter aditivos para se encontrar com um nível elevado do desempenho anti-wear emtestes específicos.Os óleos descritos por este padrão têm uma escala da viscosidade de 10 a 100 cSt a 40°C e são denominados DIN51 524 Part 2 HLP.
DIN 51 593Esta especificação determina a estabilidade de óleos para compressores de refrigeração. Os refrigerantes taiscomo hidrocarbonetos e o dióxido de enxofre halogenado reagem com o óleo e este conduz à formação deprodutos ácidos da reação. A resistência refrigerante de um óleo é o tempo que decorre sob as condições deteste antes da formação dos primeiros produtos da reação dados a forma do refrigerante.Este teste é conhecido também como Philips Test.
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R
Fundamentos de Lubrificação
DIN 51354 Part 2 (FZG Test)Esta especificação avalia a capacidade dos óleos usados para lubrificação de engrenagem. O teste FZG deengrenagem é realizado com o funcionamento especial das rodas da engrenagem no lubrificante em umavelocidade constante por um período predeterminado em um sistema de lubrificação submersa. São controladasa temperatura inicial do óleo e a carga aplicada aos dentes da engrenagem. Durante cada estágio de carga, osflancos dos dentes da engrenagem são inspecionados e os danos são comparados com as avaliações padrão.
6.10 Classificaçoes de fabricantes industriais
Abaixo tabela comparativa entre as especificações dos principais fabricantes de bombas hidráulicas e as especi-ficações DIN 51524 Parte 2.
TESTES DE BOMBAS
Denison T-5D (de palheta) (2500 psi, 2400 rpm, 2100F) Passa - Passa - - - - - -
Denison P-46 (pistão) (5000 psi, 2400 rpm, 2100F), Passa Passa - - - - - - -
Vickers 35VQ-25 (palheta) (3000 psi, 2400 rpm, 2200F)
Perda de peso do anel (mg) - - - 75 - - - - -
Perda de peso da palheta (mg) - - - 15 - - - - -
Perda de peso total de anel e palheta (mg) - - - 90 - - - - -
Vickers V-140C (palheta) (2000 psi, 1200 rpm, 1750F)
Perda de peso total de anel e palheta (mg), máx - - - - 50 50 50 50 150 (a)
TESTES DE OXIDAÇÃO
Oxidação do óleo (ASTM D 493) tempo para 2,0 NMA 1000 (b) 1000 - - - - -(h), mín.
Teste de Borra de 1000h (ASTM D4310)
NMA (mg KOH), máx 2 - 2 - - - - - 2
NMA (mg KOH), acréscimo - 0,2 - - - - - - -
Borra insolúvel (mg), máx 200 100 400 - - - - - -
Total de cobre (mg), máx 50 - 200 - - - - - -
Total de ferro (mg), máx 50 - 100 - - - - - -
TESTES DE DEMULSIBILIDADE
(ASTM D1401, 1300F, ISO VG 32/46) tempo de - - - (b) (b) - - - 40separação, min , máx
(ASTM D1401, 1300F, ISO VG 68) tempo de (b) (b) 60separação , min, máx.
TESTES DE FERRUGEM
ASTM D 665 - Método A – com água destilada Passa Passa Passa (b) (b) Passa Passa Passa -
ASTM D 655 - Método B – com água do mar sintética Passa Passa Passa (b) (b) - - - Passa
TESTES DE ESTABILIDADE HIDROLÍTICA
Estabilidade Hidrolítica (ASTM D 2619)
NNA (mg KOH), máx 4,0 - 6,0 - - - - - -
Perda de cobre em peso (mg/cm2), máx 0,2 - 0,5 - - - - - -
HF-O HF-1 HF-2 M-2950-S I-286-S P-68 P-69 P-70 Parte 2
Denison Vickers Cincinnati MilacronDIN
51524TESTES
42
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R
Fundamentos de Lubrificação
TESTES DE ESTABILIDADE TÉRMICA
Cincinnati Milacron (168 h, 2750F)
Aumento de viscosidade (%), máx - - - - - 5 5 5 -
Variação no número de neutralização (%), máx. - - - - - 50 50 50 -
Borra (mg/100 ml), máx 100 - - - - 25 25 25 -
Perda de cobre em peso (mg), máx 10 - - - - 5 5 5 -
Aparência da lâmina de cobre Reportar - - - - - - - -
Aparência da lâmina de ferro - - - - - Sem descoloração -
TESTES DE FILTRABILIDADE
FILTRABILIDADE (Denison TP 02100)
Método A – sem água (s) máx 600 - - - - - - - -
Método B – com 2% água (s) máx 1200 - - - - - - - -
TESTES DE ESPUMA
ESPUMA (ASTM D 892) após 10 min 0 0 0 - - - - - 0
TESTES DE RESISTÊNCIA A CARGA
FZG (DIN 51354, Parte 2), mín - - - - - - - - 10
TESTES DE RESISTÊNCIA A CORROSÃO
LÂMINA DE COBRE (ASTM D 130, 3 h, 1000C), máx - - - - - - - - 2
TESTES DE VELOCIDADE DE SEPARAÇÃO DE AR
Separação de ar (DIN 51381) tempo (min)
ISO VG 46/68, máx - - - - - - - - 10
ISO VG 32, máx - - - - - - - - 5
TESTES DE COMPATIBILIDADE COM SELOS
Comportamento dos selos (DIN 53538, Parte 1)
Volume de mudança (%)
ISO VG 32/46 - - - - - - - - 0 a 12
ISO VG 68 - - - - - - - - 0 a 10
Mudança na dureza (%)
ISO VG 32/46 - - - - - - - - 0 a -7
ISO VG 68 - - - - - - - - 0 a -6
TESTES DE VISCOSIDADE
Viscosidade (cSt) a 400C (ASTM D88) - - - - - 32 68 46 -
Valor mínimo p/ índice de viscosidade (ASTM D567) 90 90 90 - - 90 90 90 -
(a) O teste em bomba V105C10 também é válido para aprovação.(b) Uma evidência de performance satisfatória é requerida, mas não há um teste especificado.
Figura 6.27
43
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R
Fundamentos de Lubrificação
7 Graxas lubrificantes
Uma graxa lubrificante pode ser definida como um material sólido a semi-sólido, constituindo de um agenteespessante (sabão metálico) disperso num lubrificante líquido (óleo). O lubrificante líquido, que em geralcompõe 70 a 95% em peso da graxa acabada, proporciona a lubrificação propriamente dita, enquanto o espessan-te oferece uma consistência semelhante ao gel para manter o lubrificante líquido no lugar. Muitas vezes,acrescenta-se aditivos para intensificar certas propriedades a graxa. Devido a sua consistência semelhante ao gel,prefere-se as graxas em lugar dos óleos em aplicações onde ocorreria um vazamento de óleo, onde a ação devedação natural da graxa é necessária ou onde é requerida a espessura extra da película da graxa.
Em geral, quase todas as graxas amolecem em serviço, porém recuperam sua consistência original quandodeixadas em repouso.
7.1 Definição
A graxa é fabricada formando-se o sabão em presença do óleo. São três os processos para fabricar graxa:
• Processo de Tacho – por tradição, a fabricação de graxas tem sido feita na forma de um processo debateladas realizado em grandes tachos. As capacidades destes tachos variam de 4500 kg a 22600 kg.
• Processo Contactor – este processo é muito parecido com o de tacho, com a vantagem de reduzir enorme-mente o tempo de fabricação das graxas.
• Processo Contínuo – este processo nasceu em meados dos anos 60, é compacto e versátil, oferecen-do vantagens sobre o processo de bateladas, como sua homogeneidade e estabilidade ao cisalhamento.É patente da Texaco.
7.2 Aplicação de Graxa
Onde usar a graxa?
• Onde o óleo não pode ser contido ou vaza com facilidade;
• Onde existem dificuldades e condições inseguras para realizar a relubrificação;
• Onde o lubrificante deve ter também a função de vedar;
• Onde o projeto da máquina especifica a utilização de graxa;
• Onde o tempo de relubrificação for reduzido;
• Onde se quer reduzir a freqüência de lubrificação;
• Onde existem equipamentos com lubrificação intermitente;
• Onde é importante a redução de ruídos;
• Onde existem condições extremas de altas temperaturas, altas pressões, cargas de choque e baixas veloci-dades com cargas elevadas.
7.3 Fabricação
44
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R
Fundamentos de Lubrificação
= Componentes
= Processo
= Produto
Ácido Graxo
Óleo Básico
Álcali
Aditivos
Óleo Básico
GraxaSaponificação
(Unidade Contínua de Graxa ou Tacho) Sabão Metálico
Figura 7.1
As graxas são diferenciadas quanto à natureza do espessante. Existe uma grande variedade de espessantes,dentre os quais, destacam-se sabões metálicos, argilas tratadas, polímeros de uréia e outros, sendo que cerca de90% dos casos os espessantes empregados são sabões metálicos.
Quanto à natureza do sabão metálico, as graxas classificam-se da seguinte forma:
• Graxas à base de sabão de Cálcio – bastante aderentes, são indicadas para uso em peças que trabalham emcontato com água. Não são indicadas para utilização em temperaturas superiores a 800C.
• Graxas à base de sabão de Sódio – recomendadas para mancais planos e rolamentos que trabalham a altasvelocidades e temperaturas elevadas (até 1200C) e, ocasionalmente, em engrenagens. É desaconselhável oseu uso em presença de umidade, pois o sabão é solúvel em água.
• Graxas à base de sabão de Alumínio – são indicadas para uso onde o principal requisito seja a característicade aderência da graxa, proporcionando boa proteção contra a ferrugem e resistência à lavagem por água. Nãoresiste a temperaturas elevadas.
• Graxas à base de sabão de Lítio – são bastante aderentes e relativamente insolúveis em água, substituindo,em aplicações convencionais, muito bem as graxas de Cálcio e Sódio, sendo, portanto, de aplicações múlti-plas. Possuem grande estabilidade mecânica e alto ponto de gota, sendo de fácil aplicação por meio depistolas e sistemas centralizados de lubrificação.
• Graxas à base de sabão Complexo – sabão complexo é aquele, em que a fibra do sabão é formada pela co-cristalização de um sabão normal (Cálcio, Sódio, Alumínio ou Lítio) e um agente complexo, como: ácidoacético, lático, etc. Esse tipo de graxa apresenta como característica principal um elevado ponto de gota.
7.4 Tipos de Graxas
45
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R
Fundamentos de Lubrificação
• Graxas espessadas sem sabão – são as que utilizam espessantes químicos inorgânicos ou orgânicos disper-sos no óleo. Esses tipos de espessantes não são feitos com álcali metálico como os usados nas graxas espessa-das com sabão. Exemplos: poliuréia e argila orgânica. São utilizadas visando o aproveitamento de suas caracte-rísticas especiais como descrito adiante.
As observações feitas acima servem apenas como primeira orientação do usuário. Outras características da graxa,como sua consistência e seus aditivos, são de extrema importância na seleção do tipo de graxa a ser usado.
Graxas à base de sabão metálico simples
Espessante Temperatura Máxima Resistência à Água Aplicações Típicasde Uso Prolongado
Cálcio 800C Alta Resistência (repele) Mancais sujeitosa umidade
Sódio 1200C Fraca (emulsiona)
EquipamentosIndustriais antigoscom lubrificação
freqüente
Alumínio 800C Boa Resistência
Mancais de baixarotação, aplicações
com umidade.Uso decrescente
Lítio 1400C Boa Resistência Aplicações automotivase industriais
Figura 7.2 a
Graxas à base de sabão metálico complexo
Espessante Temperatura Máxima Resistência à Água Aplicações Típicasde Uso Prolongado
Cálcio 1750C Alta Resistência (repele)
Mancais automotivose industriais
submetidos a altastemperaturas
Alumínio 1750C Boa Resistência
Mancais planos,de esferas
e rolosde siderúrgicas
Lítio 1750C Boa Resistência
Mancais automotivose industriais
submetidos a altastemperaturas
Figura 7.2 b
46
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R
Fundamentos de Lubrificação
Graxas sem sabão metálico
Figura 7.2 c
Espessante Temperatura Máxima Resistência à Água Aplicações Típicasde Uso Prolongado
Poliuréia 1750C Alta Resistência (repele)
Mancais industriais(rolos), juntas
homocinéticasautomotivas, ventiladores
e motores elétricosde autodesempenho
Argila 1750C Boa Resistência
Mancais sujeitosa altas temperaturascom relubrificação
freqüente.Mancais de roletes
em siderúrgicas
Devemos observar que a mistura de graxas de diferentes bases pode acarretar a perda de sua estabilidade, com a conseqüenteseparação do espessante e do óleo.
7.4.1 Tabela de compatibilidade de graxas
Complexo de Alumínio
Complexo de Boro
CálcioComplexo de Cálcio
Argila
LítioComplexo de Lítio
Sódio
Poliuréia
Com
plex
ode
Alu
mín
io
Com
plex
ode
Boro
Cál
cio
Com
plex
ode
Cál
cio
Arg
ila
Líti
o
Com
plex
ode
Líti
o
Poliu
réia
Sódi
o
Condição limite(amostra deve ser analisada)
Incompatível
Compatível
Figura 7.3
47
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R
Fundamentos de Lubrificação
As principais propriedades de uma graxa a serem consideradas são:
7.5 Propriedades
É a resistência oferecida por uma graxa à sua penetração. É determinada pelo método que consiste em medir apenetração (em décimos de milímetros) exercida por um cone sobre uma amostra de graxa, sob ação de cargapadronizada durante 5 segundos e à temperatura de 250C. O aparelho utilizado nesta medição é chamadopenetrômetro.
7.5.1 Consistência
Figura 7.4 a
Com base nos resultados obtidos no penetrômetro, o National Lubricating Grease Institute (NLGI) criou umsistema de classificação para as graxas definidos de consistência trabalhada em 60 ciclos que variam de 000(muito macia) a 6 (muito dura).
Figura 7.4 b
a superfície é onível
posição do cone antes da penetração
25 C0
Cone padrão
48
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R
Fundamentos de Lubrificação
Grau NLGIPenetração Trabalhada ASTM D-217
(250C + ou -20C)
000 445 - 475
00 400 - 430
0 355 - 385
1 310 - 340
2 265 - 295
3 220 - 250
4 175 - 205
5 130 - 160
6 85 - 115
Classificação NLGI
Figura 7.5
49
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R
Fundamentos de Lubrificação
Indica a temperatura em que a graxa passa do estado sólido ou semi-sólido para o líquido.
7.5.2 Ponto de gota
o termômetro não toca na graxa
a amostra da graxa é aplicada somente nas paredes do copo
Figura 7.6
Na prática, esta medida serve como orientação para a mais alta temperatura a que certa graxa pode sersubmetida durante o trabalho. Deve-se considerar como limite operacional uma temperatura 20% inferior aoseu ponto de gota.
É a capacidade de fluir de uma graxa pela ação de bombeamento. Os fatores que afetam o bombeamento são:a consistência da graxa, a viscosidade do óleo e o tipo de espessante.
7.5.3 Bombeabilidade
50
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R
Fundamentos de Lubrificação
A bombeabilidade afeta o método de aplicação da graxa (adequação ao sistema centralizado, por exemplo) e amovimentação interna da graxa dentro do elemento mecânico, influindo diretamente na capacidade de lubrifi-cação da mesma.
Para o mesmo grau NLGI
Bom
beab
ilida
dePoliuréia
Complexode Lítio
Lítio
Cálcio
Sódio Complexode Cálcio
Figura 7.7
Bom
beab
ilida
de
Viscosidade do óleo mineral
Bom
beab
ilida
de
Grau NLGI da graxa
Figura 7.8
51
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R
Fundamentos de Lubrificação
A NLGI desenvolveu um sistema de classificação de graxas para aplicações automotivas. As graxas são submeti-das a testes de estabilidade ao cisalhamento, resistência à oxidação, resistência à lavagem por água, propriedadesde extrema pessão (Timkem e Four Ball), resistência à corrosão, bombeabilidade e ponto de gota. De acordo comos resultados nos testes, descritos na norma ASTM -4950, elas são classificadas conforme abaixo.
7.6 Classificação para graxas
7.6.1 Sistema de Classificação de graxas da NLGI
Aplicação Classificação Tipo de serviço Produto típicoNLGI
Chassis LAServiço pouco severo e relubrificação
Sabão de cálcio OUfreqüente, com ponto de gota mínimo
Sabão de lítiode 800C
Chassis LB
Serviços com altas cargas de choque,Sabão de lítiogrande exposição à água e relubrificação
(com aditivação EP)não freqüente, com ponto de gotamínimo de 1500C
CubosGA
Serviço normal, com pontoSabão de lítio
de rodas de gota mínimo de 800C(do tipo múltiplas
aplicações)
CubosGB
Serviço severo, com ponto
Sabão de lítio
de rodas de gota mínimo de 1750C
(do tipo múltiplasaplicações)
OUSabão de lítio
(com aditivação EP)
CubosGC
Serviço muito severo, em altasComplexo de lítio
de rodastemperaturas ou em condições do tipo
(com aditivação EP)pára-e-anda, com ponto de gotamínimo de 2200C
Figura 7.9
Observação: Uma graxa pode atender ao mesmo tempo os requisitos de graxa para cubos de rodas e paralubrificação de chassis.
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R
Fundamentos de Lubrificação
DIN 51 502 (Graxas)Consiste de várias partes: tipo de graxa, aditivos especiais, componente sintético (se aplicável), número NLGI,temperatura máxima de operação (opcional) e temperatura mínima de operação (opcional).
O primeiro ou o segundo caractere indica o tipo de graxa, conforme abaixo:
7.6.2 Especificações DIN para graxas
K Graxas para mancais planos ou de rolamentos e barramentos
G Graxas para engrenagens fechadas
OG Graxas para engrenagens abertas e mancais (sem betumem, lubrificantes adesivos)
M Graxas para mancais planos e selos (exigências de desempenho menores do que otipo K)
Figura 7.10 a
Se a graxa tiver aditivos especiais adicionais, estes serão indicados por um caractere extra.As graxas receberão uma das letras abaixo (ver a lista completa na seção de óleos industriais):
F Aditivos sólidos. Exemplo: grafite, bissulfeto de molibdênio
L Inibidores de oxidação e corrosão
P Aditivos antifricção e antidesgaste
Figura 7.10 b
Por exemplo, uma graxa KP2K-10 é uma graxa do tipo “K” com aditivos do tipo “P”.
Para graxas de base sintética, serão adicionados os caracteres abaixo:
Figura 7.10 c
FK Fluidos “Perflourinated”
E Ésteres Orgânicos
HC Hidrocarbonetos Sintéticos
PH Ácidos Ésteres Fosfóricos
SI Óleos siliconados
PG Poliglicois
X Outros
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Fundamentos de Lubrificação
Por exemplo, uma graxa K SI 3 R é do tipo ‘K’, com óleo sintético do tipo SI.
O número NLGI indica a consistência. Por exemplo, KP2K é uma graxa do tipo NLGI 2.A letra após o número de consistência da graxa indica uma combinação de temperatura máxima de trabalhocontínuo e o comportamento na presença de água. Onde mais de uma letra de código é mostrada para atemperatura, a primeira letra denota uma exigência realçada da resistência à lavagem por água.
C ou D + 60
E ou F + 80
G ou H + 100
K ou M + 120
N + 140
P + 160
R + 180
S + 200
T + 220
U + 220
Figura 7.10 D
Por exemplo, em KP2K, o último K indica +1200C.
Opcionalmente, o limite mínimo da temperatura de trabalho pode ser especificado. A temperatura mais baixa,um múltiplo de -100C e na escala -10 a -60, é adicionado como um sufixo. Por exemplo, em KP2K-20, -20 é o limiterequerido para baixa temperatura.
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Fundamentos de Lubrificação
8 Módulo automotivo
Os fabricantes de motores a gasolina estão cada mais pressionados por economia de combustível e de reduçãode emissões, recomendando óleos de menor viscosidade. Está crescendo o uso de óleos multigraus SAE 5W30e com tendências futuras de um SAE 0W20.
Junto com a tendência de utilizar óleos de menor viscosidade está aumentando a demanda por óleos queutilizem básicos de melhor qualidade para resistir ao espessamento provocado por uso em intervalos prolonga-dos de troca, maiores temperaturas de operação e também pelo uso de combustíveis de baixa qualidade.
As classificações ACEA estão cada vez mais presentes no mercado brasileiro em função da severidade dasaplicações e dos projetos de motores (pequenos e médios) serem de origem européia ou asiática.
8.1 Motores a gasolina, álcool e Gás Natural
ACEA A1/B1 ACEA A2/B2 API SH/SJ API SG API SF/CC
Depósito no Pistão
Espessamento de FuligemDesgaste do Comando de Válvula
Oxidação Borra no Motor
Figura 8.1
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Fundamentos de Lubrificação
Assim, o responsável pela decisão de compras deve comparar os produtos pelas diversas classifica-ções (ACEA, API e classificações de fabricantes – MB), não se atendo somente à classificação deviscosidade SAE.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Havoline Energy SAE 5W30Havoline Ultra SAE 5W40
Havoline Synthetic SAE 5W40
Havoline Semi-sintético SAE 15W40
Havoline Premium SAE 20W50Havoline Superior 3 SAE 20W50Havoline Super SAE 20W40
Os fabricantes de motores a diesel recomendam óleos de viscosidade SAE 15W40. Fora do Brasil, em locais comtemperatura extremamente baixas, estão recomendando o uso de óleos 10W30 ou 10W 40.
Óleos monograus SAE 40 são apenas recomendados para motores estacionários, principalmente de equipamen-tos ferroviários ou motores para geração de energia.
Óleos para motores diesel de base sintética ainda não tiveram sua eficácia comprovada.
As classificações ACEA, além de mais rigorosas, são as que melhor atendem as necessidades do mercado brasilei-ro em função da severidade das aplicações e da grande participação das montadoras européias neste mercado.
8.2 Motores diesel
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Fundamentos de Lubrificação
Espelhamento da Camisa
DesgasteCompatibilidade com
Catalisadores
FuligemCorrosão
Depósito no PistãoOxidação por Espessamento
E6 E5 E4 E3 E2
Figura 8.2 a
E7 E5 E4 E3 E2
Espelhamento da Camisa
DesgasteCompatibilidade com
Catalisadores
FuligemCorrosão
Oxidação por Espessamento Depósito no Pistão
Figura 8.2 b
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Fundamentos de Lubrificação
O uso de óleos de classificação de desempenho API GL-5 em transmissões manuais está cada vez mais restrito. Osfabricantes estão preferindo o uso de produtos com menor carga EP (API GL-4 ou GL-3), óleos de motor ou detransmissão automática. Óleos de carga EP elevada podem formar depósitos nos sincronizadores, dificultando oengrenamento.
Os câmbios manuais de automóveis novos são selados de forma a impedir a contaminação externa,visando um aumento da vida útil deste componente. Os períodos de troca neste caso são estendidos ou “fill-for-life” (para toda a vida). Muitos dos automóveis mais novos não precisam fazer a troca até a vida útil normalestimada (10 anos). A troca é feita somente em caso de avarias.
As pick-ups, por sua vez, continuam precisando realizar trocas periódicas. O uso de básicos sintéticos está aumen-tando, principalmente em veículos que são comercializados mundialmente e/ou operam em condições extre-mas de temperatura.
O uso de óleos inadequados (em viscosidade e/ou aditivação) pode provocar dificuldade de engatar as marchase o desgaste prematuro das engrenagens. Consulte sempre a recomendação do fabricante da transmissão (ou dofabricante do veículo) antes de drenar o óleo.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Universal EP SAE 80WTGF Óleo de EngrenagemUrsa LA3 SAE 40Texamatic ATFTexamatic 7045EMultigear STO SAE 85W140
8.3 Transmissões Manuais
Assim, o responsável pela decisão de compras deve comparar os produtos pelas diversas classifica-ções (ACEA, API e classificações de fabricantes - MB), não se atendo somente à classificação deviscosidade SAE.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Ursa Premium TDX SAE 15W40
Ursa Super TD SAE 15W40
Ursa LA3 SAE 15W40
Diferentes transmissões usam diferentes materiais de fricção e são submetidas a distintos testes de bancada e decampo para serem aprovadas. Essas são as razões para se ter uma linha completa de produtos.
Alguns produtos podem atender mais de uma especificação ao mesmo tempo (Dexron III e Mercon, por exem-plo), mas deve-se sempre checar a correta aplicação (seguir sempre a recomendação do fabricante).
8.4 Transmissões Automáticas
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Fundamentos de Lubrificação
As especificações GM são mais simples porque elas seguem uma seqüência lógica, pois o produto que atende aespecificação mais recente pode ser usado quando requerido qualquer um das especificações anteriores da GM(Dexron IIIH pode sempre ser usado quando requerido a Dexron IIIG, Dexron IIIF, Dexron IIE, Dexron II e Dexron).
As especificações Ford são mais complexas.
• Ford tipo F são especificações para transmissões fabricadas pela Ford antes de 1997 (e também para algumasentre 1977 e 1981) e de outros fabricantes que requeiram um fluido tipo F com alto fricção. Outros produtosnão podem ser usados nessa aplicação.
• Mercon e Mercon V não são especificações seqüenciais.
Outros fabricantes requerem o uso de produtos específicos que são somente encontrados nas concessionárias,entre elas Chrysler e Honda.
Veículos pesados (tratores de esteira, pás carregadeiras, caminhões fora-de-estrada, etc) utilizam especificaçõespróprias. Como por exemplo, Caterpillar TO-4 e Allison C-4.
Atenção: O uso de um lubrificante errado pode reduzir a vida útil da transmissão e também comprometer adirigibilidade do veículo (tornar desconfortável a troca de marcha, por exemplo).
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Texamatic BTexamatic 7045ETextran SAE 30Textran SAE 10W
O uso de óleos API GL-5 é mandatório em função dos requerimentos de carga superficial das engrenagenshipoides.
O aumento de potência dos veículos provoca um aumento na temperatura de operação dos diferenciais, reque-rendo uma maior estabilidade térmica dos óleos para diferenciais.
Há também uma tendência do uso de óleos multigraus para atender a necessidades de faixa de temperatura deoperação mais ampla (por exemplo, viagens intercontinentais) e também um melhor comportamento em altastemperaturas.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Multigear EP SAE 90Multigear EP SAE 85W140Multigear STO SAE 85W140
8.5 Diferenciais Convencionais
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Fundamentos de Lubrificação
8.6 Diferenciais Autoblocantes
Os diferencias autoblocantes de deslizamento limitado, ou tração positiva, requerem como especificação míni-ma um API GL-5, além de um aditivo modificador de atrito para um correto comportamento em serviço (dirigibi-lidade) e, ao mesmo tempo, garantir a durabilidade dos discos de fricção (e demais componentes do diferencial).
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Multigear LS SAE 85W140Geartex LS SAE 85W1403450 Óleo de Engrenagem
Historicamente as montadoras recomendavam para as direções hidráulicas o mesmo óleo da transmissão auto-mática. Com a evolução dos componentes das direções hidráulicas para alcançar melhor dirigibilidade e atenderobjetivos de maior vida útil sem manutenção, levando em conta as maiores exigências (como menores espaçosno compartimento do motor e maiores temperaturas de trabalho), as especificações para óleos de direçãohidráulica também tiveram de evoluir.
Alguns fabricantes de veículos continuam recomendando óleos de transmissão automática, mas que atendamespecificações dos fabricantes de direções hidráulicas (como a ZF).
Porém, já existem no mercado diversos fabricantes de veículos que requerem produtos específicos.Muitos veículos importados requerem o uso de óleos do tipo PSF (Power Steering Fluid), que possuem maiorponto de fulgor, melhor comportamento em baixas temperaturas que os óleos do tipo ATF. Além disso, possuemaditivação anti-ruído.Alguns fabricantes nacionais requerem uso de óleo marca própria, como a Honda (todos veículos), GM (veículosequipados com direção eletro-hidraúlica) e Volkswagen (veículos mais novos).
É mandatório observar a recomendação dos fabricantes dos veículos e/ou direções hidráulicas e evitar aomáximo a mistura de produtos.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Texamatic ATFTexamatic BTexamatic 7045E
8.7 Direções Hidráulicas
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Fundamentos de Lubrificação
8.8 Sistemas de Freio
Independentemente do tipo de fluido utilizado (conforme descrito no item 6.7.5 - “Classificações de Fluido paraFreios”), o cuidado com a manutenção do sistema de freio é crucial para uma operação segura.
Os principais ensaios realizados nos fluidos de freio são:
• Ponto de ebulição - O ponto de ebulição indica a temperatura em que o fluido começa a formar vapores. Estatemperatura é crítica para a operação do sistema de freios porque os vapores tornam o fluido compressível,passando a não cumprir adequadamente sua função de transmissão de força, podendo provocar dificuldadesnas frenagens.
• Ponto de ebulição úmido - Indica a capacidade do fluido em manter seu ponto de ebulição em presença deágua. Como os fluidos de freio são higroscópicos, é um fator determinante na vida útil dos fluidos de freio.
• Viscosidade a -400C - Garante a fluidez do fluido em baixas temperaturas de operação.
Os fluidos de freio têm uma tendência de absorver água durante o armazenamento e, principalmente, em serviço.
0 1 2 3 4 5 60
1
2
3
4
5
6
Tempo (ano)
%ág
uaab
sorv
ida
Figura 8.3 a
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Fundamentos de Lubrificação
Esta água absorvida vai diminuindo gradativamente o ponto de ebulição do fluido e vai aumentando a probabili-dade de se formar vapores no sistema.
% Água no Fluido de Freio
1 2 3 4 5100
120
140
160
180
200
220
240
260
Pont
ode
Ebul
ição
(C
)0
Figura 8.3 b
“É importante então”:
1) Armazenar os frascos corretamente.2) Utilizar a especificação recomendada pelo fabricante.3) Não misturar produtos.4) Evitar contaminação com óleos ou sujeira.5) Trocar o fluido periodicamente. A cada ano, se não houver orientação do fabricante.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Fluido para Freios Especial DOT 4
Fluido para Freios Super HD DOT 3
Valores típicosda 260C DOT3
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Fundamentos de Lubrificação
8.9 Sistemas de Arrefecimento
Os pontos principais a observar são:
a) Uso de produto base etileno ou base água
Quem determina o tipo de fluido a utilizar é sempre o fabricante do equipamento.
• Os “fluidos de base etileno” (água + etileno + anticorrosivo) são normalmente recomendados para equipa-mentos móveis, pois estes são submetidos a maiores variações de temperaturas e possuem menores radiado-res (e/ou trocadores de calor) e também menores reservatórios de expansão. Uso mandatório em regiões comtemperaturas ambientes abaixo de 00C.
• Os “fluidos de base água” (água + anticorrosivo) são normalmente recomendados para motores estacionários,pois estes são submetidos a temperaturas uniformes de operação e possuem grandes trocadores de calor (ouradiadores) e grandes reservatórios de expansão. Alguns fabricantes de ônibus e caminhões aprovam o uso de“fluido de base água” em veículos que nunca sejam submetidos a temperaturas ambientes abaixo de 00 C.
b) Concentração dos fluidos
Os “fluidos de base etileno” (água + etileno + anticorrosivo) devem ser utilizados numa proporção de 30 a 70% ,porque neste intervalo o etileno alcança seu equilíbrio nas suas características de proteção contra congelamentoe aumento do ponto de ebulição. As proporções mais indicadas no Brasil são de 33% e de 50% pela facilidade depreparação e de complementação da mistura. A manutenção da proporção correta no sistema é também impor-tante para garantir a eficácia do pacote anticorrosivo (recomendamos o uso de refratômetro, ou densímetro,específico para verificação periódica).
• Os “fluidos de base água” (água + anticorrosivo) são formulados para trabalhar entre 5% a 10% em água. Amanutenção da proporção correta no sistema é também importante para garantir a eficácia do pacote anticor-rosivo (recomendamos o uso de refratômetro específico para verificação periódica).
8.9.1 Aplicação
8.9.2 Tipos de inibidores / Vantagens do inibidor do tipo carboxilato
Há diversos tipos de inibidores de ferrugem e oxidação no mercado. A Texaco utiliza a tecnologia de carboxilatosque é de “baixa taxa de consumo”, ou seja, leva anos para que se acabe a sua capacidade anticorrosiva. Porisso, os produtos são considerados de longa duração e recebem a denominação “XL” ou “Extended Life”.
Dicas principais sobre a troca ou complemento do fluido:
• Consulte o manual do equipamento com relação à quantidade total do sistema de arrefecimento.• Limpe bem o sistema (com água limpa) antes de trocar o fluido.• Utilize o coolant pré-diluído sempre que desejar trabalhar com intervalos estendidos de troca.• Faça a reposição sempre com o mesmo produto.• Verifique periodicamente a concentração do etileno ou inibidor.
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Fundamentos de Lubrificação
As graxas normalmente utilizadas para esta aplicação são de base de lítio com aditivação de extrema pressão.
Com o aumento de potência (e conseqüentemente menor carga transportada e velocidade), há uma necessida-de do uso de graxas mais nobres (maior ponto de gota, maior carga EP e melhor bombeabilidade). Com isso, vemaumentando o uso de graxas de complexo de lítio para essa aplicação.
Há que se observar a importância do uso de graxa na quantidade correta (indicada pelo manual do fabricante doveículo ou do rolamento), pois o excesso de graxa provoca um aumento de temperatura que pode causarvazamentos, que, por sua vez, podem reduzir a capacidade de frenagem e/ou quebra do cubo.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Multifak PremiumStarplex
8.10 Graxas Automotivas
8.10.1 Cubos de roda
8.10.2 Suspensão
Os feixes de mola e balanceiros precisam de lubrificação periódica. Por se tratar de aplicação que exige resistên-cia a lavagem por água, tradicionalmente são utilizadas graxas de cálcio nesta aplicação.
No entanto, há diversas empresas (principalmente grandes transportadoras) que utilizam graxas de lítio do tipomúltiplas aplicações com excelentes resultados de aumento de vida útil dos componentes e também maioresperíodos de relubrificação.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Chassis CA2Marfak
8.10.3 Quinta Roda
Há uma grande tendência de fuga nesta aplicação. Por isso, é importante utilizar uma graxa com aditivação sólidae com alta aderência.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Molytex 2Molytex EP2
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Fundamentos de Lubrificação
9 Módulo industrial
Para a lubrificação de compressores, deve-se verificar sempre a recomendação do fabricante. As recomendaçõespodem variar desde um óleo de motor até um óleo mineral puro. Abaixo, um breve guia para melhor compreen-são das alternativas para lubrificação dos mesmos.
Compressores alternativos (ou de pistão)
Há 2 opções principais para a lubrificação dos compressores de pistão:
• Produtos de base mineral - A primeira opção é uso de um produto de base naftênica de viscosidade ISO 100 ou150, dependendo do fabricante.– Produto Texaco recomendado: Alcaid
Na ausência de produtos naftênicos, utilizar produtos parafínicos de mesma viscosidade.– Produtos Texaco recomendados: Canopus ou Regal R&O
Geralmente não são recomendados óleos hidráulicos nesta aplicação.
• Produtos de base sintética - Uso de produtos de base sintética permite maiores intervalos de troca e meno-res custos de manutenção.– Produto Texaco recomendado: Cetus DE 100
Compressores rotativos (de parafuso, palhetas ou lóbulos)
Há 2 opções principais para a lubrificação dos compressores rotativos :
• Produtos de base mineral - A primeira opção é uso óleo hidráulico de alto IV e de viscosidade ISO 32, 46 ou 68,dependendo do fabricante.– Produtos Texaco recomendados (nesta ordem): Rando HDZ, Rando Super HDW, Rando HD, Hidráulico HD.
• Produtos de base sintética - Uso de produtos de base sintética permite maiores intervalos de troca e meno-res custos de manutenção.– Produto Texaco recomendado: Cetus PAO 46 ou 68.
9.1 Compressores
9.2 Compressores de ar
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Fundamentos de Lubrificação
O compressor é o componente de maior importância em qualquer sistema de refrigeração, tanto do prismatécnico como econômico. O sistema de refrigeração por compressão é largamente usado em aplicações domés-ticas, comerciais e industriais.
Tipos de Compressores• Alternativo• Rotativos
Lubrificação dos Compressores
As exigências de lubrificação nas aplicações da refrigeração diferem apreciavelmente daquelas impostas poroutros tipos de equipamentos. Embora o lubrificante seja exigido apenas no compressor, ele também podecircular através de todo o sistema juntamente com o refrigerante, durante o ciclo de refrigeração. Conseqüente-mente, os lubrificantes não só devem diminuir sensivelmente o atrito e o desgaste como devem ser inertes como refrigerante.
Propriedades dos Lubrificantes
Normalmente, os óleos usados na lubrificação dos compressores de refrigeração são óleos minerais puros depredominância de hidrocarbonetos naftênicos, e óleos de base semi-sintética e 100% sintético, caracterizadospelas propriedades; viscosidade, ponto de fluidez, ausência de umidade, resistência à oxidação, estabilidadequímica e térmica:
Recomendações Texaco x Refrigerante
9.3 Compressores de refrigeração
Capella 46 e 68 CFC (Amônia, R717, R12, R502, R22, R401A, R402
Capella WF 32 CFC (Amônia, R717, R12, R502, R22, R401A, R402
Capella HFC 68 HFC (R-134a, R404A, R407C)
9.4 Compressores para Gases Industriais
A recomendação crítica quando se está comprimindo qualquer tipo de gás é verificar se há compatibilidade entreo lubrificante e o gás sendo comprimido, pois existe sempre o risco de reação entre os produtos que pode causaraté a explosão do equipamento.
9.5 Redutores
Redutores são caixas de engrenagens fechadas que são empregadas, em pequenas ou grandes quantidades, emdiversos tipos de indústrias.
Lubrificantes de engrenagens precisam ter um bom desempenho em diversas condições de operação comopresença de grande quantidade de água, alta temperatura de operação, operação em ambientes contaminadose cargas elevadas de choque.
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Fundamentos de Lubrificação
Deve-se utilizar o lubrificante correto, na viscosidade correta, seguindo as recomendações dos fabricantes quenormalmente definem a viscosidade ideal, levando em consideração a rotação de entrada do redutor e a tempe-ratura de operação. Deve-se estar atento que as modificações feitas nos equipamentos para aumento de produ-tividade podem requerer uma reavaliação na recomendação inicial do lubrificante.
9.5.1 Tipos de lubrificantes para redutores
A classificação mais empregada no Brasil é da American Gear Manufacterers Association (AGMA) , já detalhadano capítulo 5.4, que define cinco tipos de lubrificantes para engrenagem: óleos com inibidores de ferrugem eoxidação (R&O), óleos compostos, óleos com extrema pressão (EP), óleos sintéticos e óleos residuais (maisindicados para engrenagens abertas).
a) Óleos R&OSão óleos de base mineral formulados com aditivos do tipo “Rust and Oxidation”, ou seja, que garantemproteção contra ferrugem e oxidação. Não contêm aditivos de extrema pressão do tipo Enxofre-Fósforo. A Falké um dos fabricantes que indicam este tipo de produto para lubrificação de seus redutores.São identificados pela AGMA com o sufixo “R&O”
PRINCIPAL PRODUTO TEXACO:Regal R&O
Lubrificantes compostos para engrenagem
São misturas de básicos minerais com inibidores R&O, aditivos demulsificantes e de 3 a 10% de gordura animal ougordura sintética. São freqüentemente usados em redutores “coroa sem fim” para prover uma boa lubrificação eprevenir desgaste deslizante (“Sliding wear”).São identificados pela AGMA com o sufixo “Comp”.
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Vanguard 680Vanguard 1000
b) Lubrificantes paras engrenagens com extrema pressãoEsses lubrificantes referem-se a óleos de engrenagem de base mineral com aditivos de extrema pressão. Osaditivos EP normalmente são enxofre, fósforo ou boratos. Estes aditivos formam um filme resistente queprotege contra soldagem, “scuffing” e “scoring” nas engrenagens durante as condições limite de lubrificação.A maioria dos fabricantes de redutores recomenda produto deste tipo.São identificados pela AGMA com o sufixo “EP”
PRINCIPAL PRODUTO TEXACO:MeropaUniversal EP SAE 80W (quando requerido um produto com EP e ISO VG 100)
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Fundamentos de Lubrificação
c) Lubrificantes paras engrenagens com extrema pressão e proteção adicional anti-pittingEsses lubrificantes referem-se a óleos de engrenagem de base mineral com aditivos de extrema pressão eaditivação especial para evitar formação de pitting nos dentes das engrenagens. A Flender e Renk Zanini sãoos principais fabricantes que recomendam produto deste tipo.Também são identificados pela AGMA com sulfixo “EP”
PRODUTO TEXACO:Meropa WM
d) Lubrificantes sintéticos para engrenagensSão elaborados com básicos sintéticos (Polialfaolifinas, Diesteres, Polyoiesteres, Esteres ou Poliglicois) eaditivos de extrema pressão. Em geral óleos sintéticos tem as vantagens de serem mais resistentes a oxidaçãoem temperaturas extremas de operação. Podem ser utilizados uma gama maior de temperaturas, em funçãode seu maior índice de viscosidade. Cada tipo de básico sintético tem diferentes características e alguns delespodem ter limitações e desvantagens tais como: compatibilidade com elastômeros, reações químicas napresença de água e alto custo de aquisição.Óleos sintéticos são identificados por um número AGMA com o sufixo “S”.
PRODUTO TEXACO:Pinnacle EP
9.6 Sistema Hidráulico
e) Óleos antidesgasteSão óleos tradicionais, de base mineral e aditivação antidesgaste, conhecidos também como do tipo AW(Antiwear).
PRINCIPAIS PRODUTOS TEXACO:Rando HD, Rando HDZ e Rando Super HDW (São formulados para atender os requisitos mínimos dosprincipais fabricantes de bombas, como Denison e Vickers, e das especificações européias DIN para estaaplicação.)
Os sistemas hidráulicos estão cada vez mais complexos, mas continuam tendo três pontos críticos de lubrificaçãoque são as bombas, cilindros de acionamento e válvulas de controle.
A vida útil das bombas e cilindros está diretamente relacionada com a qualidade dos básicos e aditivos emprega-dos na formulação do lubrificante.
A vida útil das válvulas de controle, por sua vez, está ligada a qualidade e manutenção do sistema de filtragem doequipamento para manter o lubrificante dentro dos limites máximos de contaminação definidos pelos fabrican-tes das válvulas.
Deve-se utilizar o lubrificante na viscosidade correta, seguindo as recomendações dos fabricantes. E deve-seestar atento que as modificações feitas nos equipamentos para aumento de produtividade podem requerer umareavaliação na recomendação inicial do lubrificante.
9.6.1 Tipos de lubrificantes para sistemas hidráulicos
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Hidráulico HD (São produtos sem aprovação formal dos fabricantes de bombas e cilindros, mas com exce-lente performance em serviço. Recomendado principalmente para sistemas hidráulicos de equipamentosantigos ou que estejam sujeitos a freqüentes vazamentos, e conseqüentemente submetidos a uma alta taxade reposição de óleo).
f) Óleos antidesgaste sem cinzaSão óleos específicos de base mineral e aditivação antidesgaste sem Zinco na sua formulação.
São formulados para atender os requisitos mínimos de alguns fabricantes de bombas e cilindros, que requei-ram um produto sem Zinco ou sem Cinza em algumas aplicações especiais.
PRINCIPAL PRODUTO TEXACO:Rando Ashless
Ponto de gota Timken Four Ball Resistência aperda no cubo
Multifak EP2 Multifak Premium EP2 Starplex 2
9.7 Graxas Industriais
Para selecionar a graxa correta para cada aplicação, deve-se observar a temperatura de operação, a velocidade detrabalho, quantidade e tipo de carga e períodos estimados de relubrificação.
Sugerimos contatar nossos consultores para a escolha do produto mais adequado.
No gráfico abaixo, comparamos as propriedades das principais graxas para múltiplas aplicações para melhorvizualização das diferenças entre elas.
Figura 8.4
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10 Glossário
Agentes de adesividadeMantêm o produto aderido nas partes lubrificadas, evitando o gotejamento do mesmo.
CorantesSão aditivos empregados para alterar a cor dos produtos. Normalmente utilizados para identificar os produtos,evitando aplicações incorretas e também são utilizados para facilitar a visualização de vazamentos.
Gás NaturalÉ uma substância no estado gasoso que também provém de rochas e encontra-se, muito freqüentemente,associado ao óleo. É vulgarmente designado “gás”.
Índice de Viscosidade ou I.V.É um número empírico que mede a variação da mudança de viscosidade com a mudança de temperatura. Um alto I.V.indica uma pequena mudança na viscosidade enquanto um baixo I.V. indica uma variação bastante significativa!
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20
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40 C0 100 C0
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cosi
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Óleo de referência (I.V. = 0)
Óleo sendo avaliado
Óleo de referência (I.V. = 100)
Figura 10.1
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Fundamentos de Lubrificação
Percentual de SaturadosEnsaio de laboratório para identificar o grau de saturação das moléculas.Quanto mais saturado, maior a presençade ligações simples dentro da cadeia carbônica.Indica uma estabilidade do produto em relação a sua reatividade.
Petróleo (Bruto ou Cru)O nome deriva da palavra latina “petra” (rocha) e da grega “oleum” (óleo). Assim, literalmente, “petróleo” querdizer “óleo de rocha”. Como se trata de um líquido que provém de rochas, o nome “petróleo” é adequado. Évulgarmente designado “óleo”.
Ponto de anilinaCom relação a produtos de petróleo, é a menor temperatura na qual o produto é completamente miscível comigual volume de anilina. Um produto de Alto Ponto de Anilina é rico em hidrocarbonetos parafínicos e pobre emnaftênicos e aromáticos. Esse ensaio é importante para prever a compatibilidade dos óleos com vedadores, poisos aromáticos tendem a deformar os referidos elementos de vedação.
Ponto de congelamentoÉ o mesmo que ponto de fluidez.
Ponto de fluidezEnsaio de laboratório que determina a menor temperatura na qual o óleo deixa de fluir num teste de escorrimen-to em um tubo padrão.Indica a capacidade de operar adequadamente em baixas temperaturas.
Ponto de inflamaçãoÉ o prosseguimento do teste de ponto de fulgor até o temperatura em que o óleo sustente a inflamação por pelomenos 5 segundos.
Resistência à oxidação (Oxidation Stability)Capacidade do óleo não reagir em presença de oxigênio, principalmente em altas temperaturas.Alguns dos ensaios de resistência à oxidação:• D 2272: RPVOT (RBOT)• D943: TOST• IP 280: Cigre• D4871: Universal Oxidation Test (UOT)• IP 48: Oxidation Test
Teor de enxofreIndica o percentual ou partes por milhão (PPM) de enxofre em um óleo ou combustível. O controle do enxofreé necessário, pois uma concentração elevada deste elemento leva à formação de óxidos de enxofre durante acombustão, podendo corroer as partes metálicas.
VolatilidadeÉ a medida da velocidade de evaporação de um produto. Quanto maior a volatilidade, mais inflamável será omesmo.
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Fundamentos de Lubrificação
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