Apostila Curso Basico MOBIL
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LubrificacoC U R S O B S I C O
8 edio
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Indce
I Petrleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
II Refinao e Manufatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
III leos Bsicos e Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
IV Caractersticas dos Lubrificantes . . . . . . . . . . 9
V Graxas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
VI Atrito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
VII Princpios da Lubrificao . . . . . . . . . . . . . . . . 20
VIII Fundamentos da Lubrificao . . . . . . . . . . . . 21
IX Mtodos de Aplicao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
X Componentes de Mquinas . . . . . . . . . . . . . . 23
XI Motores de Combusto Interna . . . . . . . . . . . 28
XII Classificao de Lubrificantes . . . . . . . . . . . . . 36
XIII Noes sobre Lubrificantes Sintticos . . . . . 43
XIV Armazenagem e Manuseio . . . . . . . . . . . . . . . 45
XV Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
-
PetrleoC A P T U L O 1
HISTRICO
O petrleo uma mistura de hidro-
carbonetos de origem natural que
contm freqentemente gs, alcatro
e parafina. A designao de petrleo
deriva das palavras latinas PETRA
(pedra) e OLEUM (leo).
Segundo a teoria atualmente aceita, o
petrleo teve origem na decom-
posico de resduos orgnicos (ani-
mais, vegetais e outros compostos), fa-
vorecida por elevadas temperaturas e
presses, no decurso de um longo
perodo geolgico. Os compostos as-
sim formados obedecem a uma dis-
posio dentro dessa mistura, de acor-
do com suas respectivas densidades.
Verifica-se que os lenis de petrleo
so encontrados nas dobras da terra
denominadas ANTI-CLVEIS ou AN-
TICLINAIS.
5
Apesar de j ser conhecido pelos eg-
pcios, chineses, japoneses, incas, aste-
cas e de aparecer em citaes na Bblia
(Gnesis), o primeiro poo a produzir
petrleo foi perfurado pelo coronel
DRAKE (1859), com aproximada-
mente dez (10) metros de profundi-
dade.
EXTRAO
A extrao do petrleo exige uma
prvia sondagem da rea possivel-
mente produtora. Esta operao co-
nhecida pelo nome de PROSPECO,
onde os gelogos, atravs de anlise
das rochas, concluem sobre a existn-
cia de provveis lenis petrolferos.
-
Uma vez conhecida a possibilidade de
produo de petrleo, estas reas so
pesquisadas atravs dos instrumentos
de geofsica.
SISMGRAFO - Toma por base a ve-
locidade de propagao das ondas ss-
micas, o que permite calcular a pro-
fundidade das camadas.
BALANA DE TORO - utilizada
para determinar a variao da fora de
gravidade em diversos pontos da rea
possivelmente produtora.
MAGNETMETRO - Permite deter-
minar a variao do campo magntico
de uma determinada jazida.
Terminadas as pesquisas, de acordo
com os resultados obtidos, inicia-se a
perfurao, retirando-se de cada est-
gio amostras para anlise. Ainda assim,
nem sempre os poos perfurados so
produtores de petrleo, apesar de to-
dos os estudos realizados.
A perfurao pode ser por PER-
CUSSO ou ROTAO. A rotativa
pode ser por mesa rotativa ou jato ro-
tativo.
O petrleo existe na natureza sob as
formas:
Fluida ou Lfquida
Pastosa
Slida
Ao ser retirado da terra, o petrleo
conhecido como leo CRU ou BRUTO
e apresenta uma cor que varia do
alaranjado at o preto. Os leos crus
obedecem a seguinte classificao, con-
forme o tipo de resrduo deixado no re-
fino:
Base Parafnica: Resduo Ceroso
Base Intermediria ou Mista: Res-
duo Ceroso e Asfltico
Base Naftnica: Resduo Asfltico
O leo CRU ou BRUTO, antes de ser
transportado para os depsitos da refi-
naria, fica durante algum tempo em
reservatrios, a fim de que se possa
processar a separao espontnea de
gases e a separao por gravidade de
gua e areia.
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-
O leo cru normalmente processado
por destilao fracionada. Este proce-
dimento consiste na separao dos
produtos mais volteis, no lubrificantes,
das fraes residuais mais densas.
Os leos lubrificantes, provenientes da
destilao fracionada, passam por um
processo de refinao com a finali-
dade de se produzir leos de alta qua-
lidade. Na refinao, possivel extrair
quantidades excessivas de parafina,
hidrocarbonetos instveis, resinas, as-
faltos e outros elementos indesejveis.
A refinao dos leos lubrificantes
pode ser processada atravs de sol-
vente, em contracorrente numa colu-
na extratora, com a finalidade de se
produzir leos com melhores pro-
priedades.
Outro mtodo de purificao, no
usual, a refinao por cidos, onde
possvel extrair hidrocarbonetos ins-
tveis, resinas, asfaltos, enxofre, ni-
trognio e oxignio.
Os leos lubrificantes podem ser ain-
da melhorados, dependendo da neces-
sidade, atravs da remoo de paraf-
nas, descolorao e hidrogenao.
O esquema abaixo mostra o refino e a
manufatura do leo cru.
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Refinao e ManufaturaC A P T U L O 2
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Os leos bsicos podem ser usados tais
como so obtidos (se a viscosidade for
adequada) ou mesclados, isto , mistu-
rando-se leos-base de diferentes vis-
cosidades para se obter uma viscosi-
dade intermediria. So os chamados
leos minerais puros.
A preparao de lubrificantes consiste
em misturar diversos leos bsicos e
adicionar compostos e aditivos.
COMPOSTOS - So leos ou gorduras
de origem animal ou vegetal que con-
ferem ao leo bsico maior poder lu-
brificante (oleosidade).
ADITIVOS - So substncias quimicas
que conferem ao lubrificante pro-
priedades adicionais, como resistncia
a oxidao, detergncia-dispersncia,
proteo contra ferrugem e corroso,
resistncia a extrema presso e for-
mao de espuma, melhor ndice de
viscosidade, maior adesividade, demul-
sibilidade etc. Estes aditivos devem ser
compatveis com os leos bsicos, a
fim de tornar as caractersticas do lu-
brificante equilibradas.
Os tipos de aditivos utilizados deter-
minam os diferentes tipos de lubrifi-
cantes e suas aplicaes.
A seguir, apresentamos um quadro
simplificado que contm alguns tipos
de aditivos, sua natureza qurmica e
funo principal.
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leos Bsicos e AditivosC A P T U L O 3
TIPO NATUREZA QUMICA FUNO
Detergente bsico Sulfonatos, Fenatos ou salicilatos Neutralizao de cidos e prevenoDe Clcio, Brio ou Magnsio. na formao de gomas e lascas.
Dispersante sem cinzas ster poli-isobutenil succnico ou Disperso de fuligem e produtos dasuccinimidas. oxidao. Preveno contra depsitos.
Antioxidante Ditiofosfato de Zinco, compostos Preveno contra a oxidao e Fenlicos, olefinas e salicilatos metlicos. espessamento do lubrificante.
Antidesgaste e Compostos orgnicos de enxofre e Preveno contra o desgaste dos Extrema-presso fsforo, compostos clorados e cames, ressaltos e excntricos.
Ditiofosfato de zinco.
Anticarrosivo Sulfonatos de Clcio, Sdio ou Brio; Preveno contra a corroso.Aminas Orgnicas, etc.
Melhorador do ndice Polmeros, como o poliestireno e alguns Reduo da perda de viscosidadeViscosidade copolmeros derivados do etileno/propileno com o aumento da temperatura.
Abaixador do ponto de Metacrilatos. Aumento das propriedades de fluidez Mnima fluidez. a baixas temperaturas.
Antiespumante Compostos de Silicone ou Preveno contra a formao de Metacrilatos. espuma em condies de agitao
severa
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Medio da densidade com den-smetro.A esquerda caracterizamosa forma incorreta (l-se um valormaior na escala) e a direita a formacorreta.Vide posio do olho.
Caractersticas dos LubrificantesC A P T U L O 4
As caractersticas dos lubrificantes
podem ser de ordem fsica, qumica e
prtica. As principais caractensticas
fsicas so as que seguem:
DENSIDADE uma relao entre a massa m de
um lquido e o seu volume unitrio
i, a uma determinada temperatura
(por exemplo, WC ou 20C).
DENSIDADE APITrata-se de uma escala expressa em
graus e dada por nmeros inteiros.
A escala dada pela equao
onde a densidade a 60/60F representa
um nmero que obtido da relao
entre a massa do produto e igual mas-
sa de gua, ambas a 600F.
Para os produtos de petrleo utiliza-se
a densidade API (American Petrole-
um Institute) e, por serem mais leves
do que a gua, seus valores so sempre
superiores a 10.
PONTO DE MNIMA FLUIDEZPONTO DE CONGELAMENTO
Ponto de mnima fluidez a menor
temperatura em que o leo lubrifi-
cante ainda flui. No teste, resfria-se a
amostra de leo dentro de um tubo e,
a cada decrscimo de 3C na tempera-
tura, observa-se a existncia ou no de
movimento da superficie do leo den-
tro do tubo. Se aps cinco (5) segun-
dos nao houver movimentao, nessa
temperatura teremos atingido o ponto
de congelamento, e a uma temperatu-
ra de 3C acima desta estar a tempe-
ratura do ponto de mnima fluidez.
Por exemplo, se determinado leo
apresentar um ponto de congelamento
de -10C, seu ponto de mnima fluidez
ser de -7C.
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PONTO DE FULGORPONTO DE COMBUSTO
O ponto de fulgor a temperatura emque os gases evaporados do leo, napresen a de chama, d origem a umflash , ou seja, h inflama o sem
haver combust o, chama, d origem aum flash , ou seja, h inflama osem haver combust o.O ponto de combust o a temperaturaem que toda a superf cie do leo entraem combust o completa, por pelomenos cinco segundos.Estes ensaios s o feitos no aparelhoCLEVELAND (vaso aberto), con-forme figura ao lado.
O leo colocado at o n vel indicadoe aquecido lentamente (10F por mi-nuto), passando-se a cada 5F de au-mento de temperatura uma chama
padr o de g s sobre o leo, at atingir oponto de fulgor, quando a temperaturado term metro registrada.
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VISCOSIDADE
A viscosidade a medida da resist n-cia oferecida por qualquer fluido(l quido ou g s) ao movimento ou aoescoamento. a propriedade principalde um lubrificante, pois est direta-mente relacionada com a capacidadede suportar cargas, ou seja, quantomais viscoso for o leo maior ser acarga suportada. A viscosidade aconseq ncia do atrito interno de umfluido, a isto , da resist ncia que umfluido oferece ao movimento, da suagrande influ ncia na perda de pot nciae na intensidade de calor produzidonos mancais. A viscosidade inversamente propor-
cional a temperatura, assim sendo,quanto maior a temperatura do leomenor ser sua viscosidade (vide gr fi-co ao lado). S o v rios os aparelhos existentes para medir aviscosidade, os quais s odenominados viscos me-tros e medem o tempo(segundos) de escoamentodo l quido em uma dadatemperatura. Entretanto,n o devemos deixar de considerar a vis-cosidade como uma forca ou resist n-cia.Entre os viscos metros mais emprega-dos est o os de ENGLER, REDWOOD,SAYBOLT OSTWALD, sendo este lti-mo, atualmente, o mais utilizado.
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As partes essenciais do aparelho de
Ostwald modificado so um sistema
de tubos de vidro fgados entre si, trs
reservatrios ou bulbos (A, B e C)
eum tubo capilar que liga os reser-
vatrios B e C. 0 dimetro do tubo
capilar varia com o grau de viscosi-
dade do lquido-fino (light). mdio
(medium) ou grosso (heavy) - mas
sempre bastante estreito para impedir
que a velocidade de escoamento do
leo exceda certo limite. Por essa
razao, para abranger toda a srie de
viscosidades dos leos lubrificantes,
usa-se apenas trs tubos capilares de
dimetros diferentes.
Como os demais viscosmetros, o apa-
relho de viscosidade cinemtica mer-
gulhado em banho de aquecimento
(banho-maria), para manter a tempera-
tura do leo exata e constante durante
a prova. A forma de fazer-se o ensaio
a seguinte (veja seqncia abaixo):
O tempo de escoamento multiplicado
por uma constante do aparelho, repre-
senta a viscosidade cinemtica do
leo, em centistokes, temperatura da
prova. Este valor, multiplicado pela
densidade do leo, mesma tempe-
ratura da prova, nos d suaviscosidade
absoluta, em centipoises; tambm se
pode convert-la a segundos Saybolt
segundos Redwood e graus Engler,
recorrendo s tabelas publicadas pela
ASTM e por outras entidades. Apre-
sentamos, a seguir, uma dessas tabelas,
resumida, cujos valores foram calcula-
dos exclusivamente para a temperatura
de 37,80C (l00F), pois, a outras tem-
peraturas, osfatoresde equi-valncia
sofrem pequenas alteraes.
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NDICE DE VISCOSIDADE
Como vimos, os leos lubrificantes so-
frem alteraes na sua viscosidade
quando sujeitos a variaes de temper-
atura. Essas modificaes de viscosi-
dade, devidas temperatura, so muito
diferentes, dependendo dos vrios
tipos de leos. O ndice de viscosidade
(IV) um meio con-vencional de se
exprimir esse grau de va-riao e pode
ser calculado por meio de uma frmu-
la e de tabelas publicadas pe-la ASTM.
Existem tambm grficos prepa-rados
para esse fim, que permitem determi-
nar o IV com bastante exatido. Quan-
to maior for o IV de um leo, menor
ser a sua variao de viscosidade entre
duas temperaturas, conforme podemos
analisar no grfico abaixo.
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Saybolt Redwood Engler Cinemtica Saybolt Redwood Engler Cinemtica Saybolt Redwood Engler Cinemtica
32 30 1.11 1.83 175 154 5.03 37.52 680 597 19.37 147.234 31.5 1.17 2.39 180 159 5.16 38.73 700 614 19.94 151.536 33 1.22 3.00 185 163 5.30 39.84 720 631 20.50 155.838 34.5 1.28 3.63 190 167 5.44 40.95 740 649 21.07 160.240 36 1.34 4.28 195 172 5.58 42.06 760 667 21.64 164.542 37.5 1.39 4.91 200 176 5.72 43.16 780 685 22.21 168.844 39 1.45 5.58 205 180 5.86 44.26 800 702 22.78 173.246 41 1.50 6.16 210 185 6.00 45.36 850 746 24.20 184.048 42.5 1.55 6.78 215 189 6.14 46.45 900 790 25.63 194.850 44 1.60 7.39 220 193 6.28 47.54 950 833 27.05 205.652 46 1.65 8.00 225 198 6.42 48.63 1000 877 28.46 216.554 47.5 1.71 8.59 230 202 6.56 49.72 1100 965 31.33 238.156 49 1.76 9.18 235 207 6.70 50.8 1200 1053 34.18 259.758 51 1.82 9.77 240 211 6.84 51.9 1300 1140 37.03 281.460 53 1.87 10.35 245 215 6.98 53.0 1400 1228 39.88 303.062 54.5 1.92 10.92 250 219 7.12 54.1 1500 1316 42.72 324.764 56 1.97 11.48 260 228 7.41 56.2 1600 1404 45.57 346.366 58 2.03 12.03 270 237 7.69 58.4 1700 1491 48.42 368.068 60 2.08 12.57 280 246 7.97 60.5 1800 1579 51.3 389.670 61.5 2.13 13.11 290 254 8.25 62.7 1900 1667 54.1 41172 63 2.19 13.64 300 263 8.54 64.9 2000 1775 56.9 43374 65 2.24 14.17 310 272 8.82 67.1 2100 1842 59.8 45476 67 2.29 14.69 320 281 9.10 69.3 2200 1930 52.7 47678 68 2.35 15.21 330 289 9.39 71.4 2300 2018 65.5 49380 70 2.40 15.72 340 298 9.67 73.6 2400 2106 68.4 51982 72 2.46 16.22 350 306 9.96 75.7 2500 2193 71.2 54184 74 2.51 16.72 360 315 10.25 77.9 2600 2281 74.0 56386 75.5 2.56 17.22 370 324 10.53 80.1 2700 2369 76.9 58488 77 2.61 17.71 380 333 10.82 82.2 2800 2456 79.7 60690 79 2.67 18.20 390 342 11.10 84.4 2900 2544 82.6 62392 81 2.72 18.68 400 351 11.39 86.6 3000 2632 85.4 64994 82.5 2.78 19.16 410 360 11.67 88.7 3100 2720 88.3 67196 84 2.83 19.64 420 369 11.96 90.9 3200 2808 91.1 69398 86 2.89 20.12 430 377 12.24 93.1 3300 2895 94.0 715
100 88 2.94 20.60 440 386 12.52 95.2 3400 2893 96.8 736105 92 3.09 21.77 450 395 12.81 97.4 3500 3.071 99.7 758110 96 3.23 22.93 460 404 13.09 99.5 3600 3158 102.5 780115 101 3.37 24.09 470 412 13.38 101.7 3700 3246 105.4 801120 105 3.51 25.24 480 421 13.67 103.9 3800 3334 108.2 823125 110 3.65 26.39 490 430 13.96 106.0 3900 3421 111.1 845130 114 3.78 27.53 500 439 14.25 108.2 4000 3509 113.9 866135 118 3.92 28.67 520 456 14.81 112.5 4500 3948 128.2 975140 123 4.06 29.80 540 473 15.38 116.9 5000 4386 142.4 1083145 127 4.20 30.93 560 490 15.95 121.2 5500 4825 156.6 1190150 132 4.33 32.06 580 508 16.52 125.5 6000 5264 170.2 1299155 136 4.47 33.18 600 526 17.09 129.9 7000 6141 199.3 1515160 141 4.61 34.29 620 544 17.66 134.2 8000 7018 227.8 1732165 145 4.75 35.40 640 562 18.23 138.5 9000 7896 258.3 1948170 150 4.89 36.51 660 579 18.80 142.8 10000 8772 284.8 2166
-
COR
Os produtos de petrleo apresentam
variao de cor quando observados
contra a luz. Essa faixa de variao atinge
desde o preto at quase o incolor.
As variaes de cor so devidas as vari-
aes da natureza dos crus, da viscosi-
dade e dos mtodos e formas de trata-
mento empregados durante a refi-
nao, sendo que so usados corantes
para uniformizar o aspecto de certos
produtos. No colormetro da ASTM,
temos vidros com oito cores diferentes,
desde o mais claro (n 1) at o mais es-
curo (n 8), abrangendo desde o claro
at o vermelho carregado. Cor mais es-
cura observa-se usando uma diluio
de 15% de leo em 85% de querosene,
e ao resultado se acrescenta a palavra
diludo. Antigamente, a cor clara indi-
cava um leo de baixa viscosidade.
Atualmente, consegue-se leos de alta
viscosidade e bem claros.
leos de origem parafnica -re-
fletem luz de cor verde fluorescente.
leos de origem naftnica - re-
fletem luz azulada.
Pode-se imitar essas cores com a adio
de aditivos, o que vem mostrar a no
influncia da corno desempenho do lu-
brificante.
RESDUO DE CARVO CONRADSON
Ensaio destinado a verificar a porcen-
tagem de resduo carbonoso de um
leo, quando submetido evapora-o
por altas temperaturas, na ausncia de
oxignio. Procede-se da seguinte
maneira com o aparelho empregado
para esta prova (ver figura a seguir):
Coloca-se um vaso de porcelana (a),
contendo uma amostra de dez
gramas de leo a ensaiar, dentro
de outro vaso de ferro (b),
fechado por um dispositivo
especial. Este, por sua vez,
colocado sobre uma cama-
da de areia num terceiro
vaso, de ferro (c), com tam-
pa mal vedada, de modo a
permitir o escapamento dos
gases. A tampa do segundo
vaso (b) tem uma pequena
vlvula de descarga,
atravs da qual os vapores do leo po-
dem passar ao terceiro vaso (c) e da,
pelas pequenas frestas deixadas pela m
vedao da tampa, cmara exterior
(d), onde so inflamados pela chama da
fonte de calor (e). Desta forma, evita-se
o contato 2 do ar com o leo colocado
em (a). A quantidade de calor necessria
para produzir a evaporao fornecida
sempre quando os vapores desprendi-
dos do vaso (a) cessam de queimar, a
aumenta-se o aquecimento do terceiro
vaso (c) at o rubro cereja, mantendo-o
assim durante sete minutos. Cessado o
aquecimento, pesa-se a quantidade do
resduo que ficou no vaso (a), represen-
tando-se o ndice de resduo como por-
centagem em relao ao volume de leo
empregado no ensaio (10 g).
Os leos de maior viscosidade deixam
maior porcentagem de resduos, sendo
que os leos d origem naftnica dei-
xam menor porcentagem que os de
origem parafnica.
13
-
14
No entanto, as condies existentes no
aparelho de teste no so repetidas na
prtica. Alm disso, uma aditivao
conveniente pode mudar o comporta-
mento do leo, alm do mesmo ser
afetado pelo combustvel.
As principais caracteristicas de ordem
qumica so as que seguem:
NMERO DE NEUTRALIZAAO (NN)
O nmero de neutralizao (NN)
genericamente definido como sendo a
quantidade de base, expressa em
miligramas de hidrxido de potssio,
ou a quantidade de cido, expressa em
equivalentes miligramas de hidrxido
de potssio, necessria para neutralizar
os constituintes de carter cido ou
bsico contidos em um grama de uma
amostra de leo.
Nmero de Acidez Total (TAN) a
quantidade de base, expressa em
miligramasde hidrxido de potssio,
necessria para neutralizar todos os
componentes cidos presentes em um
grama de amostra.
Nmero de Acidez Forte, Mineral ou
Inorgnica (SAN) a quantidade de
base, expressa em miligramas de
hidrxido de potssio, necessria para
neutralizar os cidos fortes presentes
em um grama de amostra.
Nmero de Alcalinidade Total (TBN)
a quantidade de cido, expressa em
equivalentes miligramas de hidrxido
de potssio, necessria para neutralizar
todos os componentes bsicos
presentes em um grama de amostra.
Nmero de Alcalinidade Forte, Mineral
ou Inorgnica (SBN) a quantidade de
cido, expressa em equivalentes miligra-
mas de hidrxido de potssio, necessria
para neutralizar as bases fortes presentes
em um grama de amostra.
CINZAS SULFATADAS
O contedo de cinzas de um leo lu-
brificante inclui todos os materiais no
combustveis presentes. As cinzas so
determinadas pela queima completa de
uma amostra de leo e consistem de
todos os compostos metlicos exis-
tentes no leo aditivos e desgaste
tratados com acido sulfrico e conver-
tidos sulfatos, expressos em porcen-
tagem. leos minerais puros no dei-
xam cinzas sulfatadas.
NMERO DE SAPONIFICAO
De acordo com a ASTM, o nmero de
saponificao um ndice, que identi-
fica a quantidade de gordura ou de
leo graxo presente em um leo mine-
ral novo. Realiza-se o ensaio medindo o
peso, em mg, de KOH necessrio para
saponificar um grama de leo.
Tambm serve para venficar uma even-
tual contaminao de leo com graxa.
OXIDAO
Existem vrias provas de laboratrio
para determinar a resistncia oxi-
dao dos leos lubrificantes, que
uma caracterfstica primordial em sua
qualidade e desempenho. Finalmente,
-
15
as principais caractersticas de ordem
prtica, ou seja, aquelas medidas ou
determinadas empiricamente:
DETERGNCIA - DISPERSNCIA
Os detergentes so compostos que
auxiliam a manter limpas as superf-
cies metlicas, minimizando a for-
mao de borras e lacas de qualquer
natureza, por meio de reaes ou
processos de soluo. No significa
propriamente uma enrgica ao de
limpeza, mas redues na tendncia
de se formarem depsitos.
A dispersncia ou dispersividade de-
signa a propriedade dos leos lubrifi-
cantes de poderem manter em sus-
penso, finamente divididas, quais-
quer impurezas formadas no interior
do sistema (ou que nele penetrem),
at o momento de serem eliminadas
por ocasio da troca ou purificao do
lubrificante.
OLEAGINOSIDADE OU PODERLUBRIFICANTE
Propriedade que distingue dois leos
ou substncias de mesma viscosidade
(por exemplo, lado e leo).
No se tem uma explicao razovel
para se saber como o coeficiente de
atrito varia com a temperatura em
leos de mesma viscosidade, mas tem-
se tentado algumas:
a) a espessura da pelcula residual
em contato com as superfcies
atritantes so diferentes
b) a viscosidade aumenta com a presso
c) as propriedades adesivas dos leos
so distintas
Por definio, a oleaginosidade se re-
fere unicamente s propriedades redu-
toras do atrito interno dos leos que
trabalham com pelcula parcial, caso
que ocorre em servios severos, tais
como em motores diesel de alta rota-
o e cargas elevadas e nas paredes
dos mancais.
-
RESISTNCIA A EXTREMA PRESSO (EP)
Propriedade de proteger superfcies em
contato, sob presses to elevadas que
provocar um rompimento da pelcula
de leo. Nessas condies, as partes em
contato provocam a elevao de tem-
peratura, ocorrendo a solda.
A zona de soldagem, desprendendo-se,
atinge as superfcies prximas, raian-
do-as e escoriando-as.
Caracterstica de extrema presso
sinnimo de evitar solda.
Os aditivos EP trabalham combinan-
do-se com o metal das superfcies atri-
tantes e formando uma capa superfi-
cial que evita a soldagem.
A eficincia dessa ao
protetora depende da
quantidade e da ativi-
dade dos produ-
tos qumicos usa-
dos e das
condies de carga e
velocidade.Os aditivos so a
base de enxofre, fsforo, chumbo* e
cloro, puros ou combinados.
* A Mobil nao utiliza chumbo em suas formulaes porque
este elemento pode tornar-se nocivo a sade.
PROTEO CONTRA A FERRUGEM E CORROSO
a propriedade que os leos minerais
possuem de proteger as partes metli-
cas contra a oxidao causada pela
umidade. Certos aditivos melhoram
essa caracterstica, revestindo comple-
tamente as superfcies metlicas, for-
mando uma pelcula que as protegem
do contato com a gua.
RESISTNCIA A FORMAODE ESPUMA
Como sabemos, a espuma
formada pelo ar ou gs retido
dentro de um lquido. Certos
aditivos antiespumantes agem
sobre bolhas, enfraquecendo-as e
provocando o seu rompimento -
o ar liberado. A ao muito
parecida com a de furar uma bexiga.
AGENTE ANTIESPUMAADESIVIDADE
O leo deve possuir adesividade in-
trnseca, que d as finas pelculas
de leo a propriedade de per-
manecerem aderidas ao metal,
apesar da ao raspadora
originada pelo movimento.
16
-
Graxas lubrificantes so produtos
compostos, semiplsticos, formulados
com leos minerais (de diversas vis-
cosidades), um agente espessador,
geralmente chamado de sabo, e adi-
tivos. Os sabes mais comuns so a
base de clcio, sdio, ltio, alumnio e
brio.
17
LEO MINERAL + ESPESSADOR + ADITIVOS = GRAXA
O leo mineral quem realmente lu-
brifica e o espessador um retentor
do leo mineral.
Os aditivos conferem propriedades
antioxidantes, adesividade, estabili-
dade estrutural, resistncia ao desalo-
jamento, a extremas presses e a
lavagem pela gua, etc.
As graxas tem caractersticas mensu-
rveis, tais como:
CONSISTNCIA
A consistncia de uma graxa deter-
minada atravs da medida, em dci-
mos de milmetro, da penetrao de
um cone padronizado na mesma.
O teste realizado com a amostra de
graxa a 25C; aps 5 segundos do dis-
paro do cone, faz-se a leitura direta-
mente no aparelho.
Atravs do valor obtido, entra-se em
uma tabela que nos permite obter o
grau de consistncia da graxa.
GraxasC A P T U L O 5
-
Quanto menor a variao de con-
sistncia, melhor ser o desempenho
da graxa no uso prtico.
A classificao NLGI (National Lubri-
cating Grease Institute) arbitrou
nmeros que correspondem as
diferentes faixas de penetrao
(ASTM D 217 - 86).
PONTO DE GOTA a temperatura na qual a graxa passa
do estado slido ou plstico ao lquido,
sob condies determinadas. Na prti-
ca, no se deve usar uma graxa em um
servio cuja temperatura normal de
trabalho esteja muito prxima do seu
ponto de gota.
VISCOSIDADE APARENTE importante na lubrificao centra-
lizada, onde necessrio saber o com-
portamento da graxa quanto a fluidez
nos tubos condutores do sistema.
OXIDAOExiste um ensaio denominado NORMA
HOFFMANN (ASTM D 942) que visa
determinar a quantidade de oxignio
absorvido pela graxa em condies
padronizadas. Em servio, quanto maior
a temperatura, mais freqentes devero
ser as trocas e reposies.
SEPARAO DO LEOAs graxas, quando armazenadas du-
rante longo perodo, apresentam ra-
zovel tendncia decomposio, sepa-
rando-se o leo do sabo. Mede-se o
leo separado num ensaio padro, uti-
lizando-se um aparelho denominado
Cone de Mistura.
RESISTNCIA A LAVAGEM PORGUAAs graxas que trabalham em contato
com gua devem ter propriedades que
as tornem aceitveis para esse uso. O
ensaio define a resistncia da graxa a
lavagem por gua em mancais.
CORA cor da graxa no significa nem de-
termina qualidade.
18
Grau de consistncia NLGI Penetrao Trabalhada a 25C (77F) -0,1mm-
000 445 - 475
00 400 - 430
0 (mole) 355 - 385
1 310 - 340
2 (mdia) 265 - 295
3 (mdia) 220 - 250
4 175 - 205
5 130 - 160
6 (dura) 85 - 115
-
AtritoC A P T U L O 6
Atrito, ou fora de atrito, a fora de
resistncia ao movimento de duas su-
perfcies, e proporcional a fora de
compresso.
Define-se o atrito externo como a re-
sistncia ao movimento de duas su-
perfcies em contato, sendo que tal re-
sistncia deve-se as irregularidades
microscpicas que as superfcies apre-
sentam.
Quando se interpe uma camada de
leo entre duas superfcies metlicas, a
fora de atrito diminui consideravel-
mente, pois evitado o contato entre
as mesmas.
Nesse caso, o atrito externo substi-
tudo pelo que chamamos de atrito
interno, que consiste na fora
necessria para vencer a coeso entre
as molculas de uma determinada
matria, seja slida, Iquida ou gasosa.
Ao vencer o atrito interno apresenta-
do pela camada de leo, os choques
entre as molculas de leo geram
calor, o que provoca um aumento
de temperatura.
Ao usarmos uma lubrificao correta,
pretendemos manter mnimos os atri-
tos externo e interno, reduzindo o
desgaste das peas sem, com isso,
provocarmos demasiado aumento de
temperatura.
Abaixo, temos as ilustraes do acima
exposto.
19
Escorregamentosem lubrificante(h contato entre as superfcies)
ATRITO SLIDO
Escorregamentocom lubrificantes(no h contato entre as superfcies)
ATRITO FLUDO
-
20
Princpios da LubrificaoC A P T U L O 7
Imaginemos a grande variedade de
mquinas utilizadas atualmente e que
devem ser lubrificadas. Em tais
mquinas, de um modo geral, o que
se lubrifica so mancais, engrenagens
e cilndros. Sob o ponto de vista da lu-
brificao, funcionam todos subordi-
nados aos mesmos princpios funda-
mentais.
LUBRIFICAO INTERMITENTEOU RESTRITA
a aplicao do lubrificante a interva-
los certos e em quantidades restritas,
afim de manter-se uma camada delga-
da de lubrificante entre as superfcies
em movimento.
Caractersticas do lubrificante:
a) grande adesividade
b) grande resistncia a ruptura da
pelcula
c) alto poder lubrificante, oleosidade
d) viscosidade ou consistncia
adequada
e) resistncia a formao de depsitos
LUBRIFICAO CONTINUA OU PLENA:
a aplicao abundante de lubrifi-
cante, por circulao, a fim de que as
duas superfcies em movimento pos-
sam ficar separadas mediante uma
cunha de leo, que se forma devido a
velocidade relativa das superfcies e a
adeso do leo a elas.
Caractersticas do lubrificante:
a) alta estabilidade qumica
b) fcil demulsibilidade
c) viscosidade adequada
d) resistncia a ruptura da pelcula
e) propriedade de proteo contra
ferrugem
As caractersticas do lubrificante
ficaro melhor evidenciadas quando
estudarmos os componentes das
mquinas.
-
Fundamentos da LubrificaoC A P T U L O 8
Os fundamentos da lubrificao ba-
seiam-se nos tipos de camadas lubrifi-
cantes e nas condies requeridas para
o leo empregado.
As camadas lubrificantes so as
seguintes:
Camada de Pelcula Fluida
Camada de Pelicula Limtrofe
Camada de Pelcula Mista
A camada de pelcula fluida ocorre
quando a lubrificao contnua ou
plena. Tais camadas podem ser de
pelcula fluida hidrodinmica, quando
a separao das superficies metlicas
em movimento se d em funo da
presso hidrodinmica criada no leo
pelo movimento relativo destas, ou de
pelcula fluida hidrosttica, onde a
separao das partes metlicas aconte-
ce em funo da presso hidrulica
exercida por uma bomba. A pelcula
fluida ainda pode ocorrer por com-
presso, quando sujeita a choques in-
termitentes.
As camadas de pelcula limtrofe ocor-
rem quando a lubrificao intermi-
tente ou restrita.
A separao das superfcies em movi-
mento se d atravs de uma tnue
pelcula, que, graas a aderncia do lu-
brificante ao metal e aos aditivos espe-
ciais utilizados, impede a formao
dos pontos de solda, evitando o des-
gaste das partes metlicas.
As pelculas de camada mista ocorrem
quando h a combinao das anteri-
ores. Por exemplo, em mancais de ro-
lamentos temos entre as esferas e as
pistas as pelculas de compresso e
limftrofe.
21
-
Mtodos de AplicaoC A P T U L O 9
Dividiremos este assunto em duas
partes distintas, segundo os principios
de lubrificao utilizados.
DISPOSITIVOS DE LUBRIFI-CAO
Servem para garantir uma lubrificao
intermitente correta, assegurando
uma quantidade mnima de lubrifi-
cante no lugar e no tempo certo.
Os dispositivos para leo so almoto-
lias, copos conta-gotas, copos de me-
cha, copos de vareta, lubrificadores de
nivel constante, lubrificadores centra-
lizados, lubrificadores mecnicos, lubri-
ficadores de tinha, atomizadores, etc.
Os dispositivos para graxa so nipples
ou bicos graxeiros, copos graxeiros ou
stauffer, pistolas manuais, lubrificado-
res centralizados, manuais ou autom-
ticos, pistolas pneumticas, etc.
SISTEMAS DE LUBRIFICAO
Servem para garantir uma lubrificao
contnua ou plena correta, asseguran-
do um suprimento abundante de leo,
a fim de poder formar a camada de
pelcula fluda. So os seguintes os sis-
temas de lubrificao: circulao, ban-
ho, salpico, anel, colar, corrente, etc.
22
-
Componentes de MquinasC A P T U L O 1 0
Toda mquina, por mais complexa
que seja, sempre contm um ou mais
elementos que necessitam de lubrifi-
cao. Esses elementos, como vimos
anteriormente, so:
MANCAISENGRENAGENS
CILINDROS
Daremos seguir uma explicao sus-
cinta desses elementos, pois so as-
suntos especficos de outras publi-
caes da Mobil Oil do Brasil.
MANCAIS
So mangas ou buchas de diferentes
materiais, desenhos e construes, que
servem para segurar os eixos de trans-
misso, suportando as cargas e evitan-
do a deflexo desses eixos. Existem
dois tipos principais: mancais de
deslizamento e de rolamento.
O mancal de deslizamento consiste
em geral de uma carcaa composta de
base e tampa. O material que serve de
assento ao eixo pode ser do prprio
material da carcaa ou de uma bucha
de metal patente ou outro qualquer,
normalmente mais mole que o do eixo.
Mancais de deslizamento so chama-
dos guias quando o movimento do
eixo no sentido axial e no rotativo.
O tipo de lubrificante que iremos in-
terpor entre o mancal e o eixo de-
pende da rotao, tamanho, presses e
condies mecnicas de funcionamen-
to e operao. Deve-se localizar o pon-
to, ou melhor, a rea de presso do
mancal, para aplicarmos o lubrificante,
o que ocorre geralmente no lado opos-
to deste. Existem ranhuras no mancal
que servem para distribuir o leo no
sentido longitudinal do mancal.
A lubrificao pode ser feita por cir-
culao, banho, anel ou colar. Os dis-
positivos para aplicao intermitente
so copos conta-gotas, copos gra-
xeiros, almotolia etc.
O mancal de rolamento consiste de
uma pista externa e outra interna, entre
as quais so colocadas esferas ou ro-
letes, mantidos no lugar por uma gaiola
ou separador. As folgas entre esferas e
pistas so mmimas e o atrito existente
praticamente nulo, desde que no haja
deformao das pistas.
O tipo de lubrificante, seja graxa ou
leo, tambm depende da rotao,
tamanho do mancal e condies de
funcionamento e de operao, sendo
aplicado por banho, circulao, pisto-
las, nipples, copos graxeiros, etc.
Convm lembrar que, num rolamen-
to, a graxa deve ocupar no mximo
dois teros do volume entre esferas e
roletes, pois mais que isso provoca
aquecimento.
23
-
ENGRENAGENS
So rodas dentadas de diversos tama-
nhos, desenhos, construes e materi-
ais, que servem para transmitir energia
dinmica de um eixo para outro.
Quanto aos tipos de engrenagens, temos:
cilndricas dentes retos ou helicoidais
cnicas dentes retos ou espirais
hipoidais dentes hiperblicos
sem-fim parafusos helicoidais
Fatores que influem a lubrificao de engrenagens:
tipo de engrenagem e dentes
material e acabamento
rotao e carga ou potncia
reduo de velocidade, quando se tratar de caixas de engrenagens
temperatura de funcionamento
mtodo de acionamento (turbina, motor eltrico,mquina a vapor, motor de combusto interna, etc)
Na recomendao de lubrificantes para
engrenagens deve-se considerar minu-
ciosamente trs condies bsicas,
quais sejam:
condies mecnicas
condies de operao
condies ambientais
Existem engrenagens tanto abertas como
fechadas (caixas de engrenagens) e o ti-
po de lubrificante a ser recomendado
depende muito do sistema de aplicao.
Mtodos de aplicao:
Para engrenagens abertas:
Pincel, esptula, almotolia, lubrifi-
cadores mecnicos, lubrificado
centralizado, bandeja, etc.
Para engrenagens fechadas:
Salpico, banho, borrifo,
circulao, etc.
No engrenamento, observamos os
seguintes movimentos das superfcies
em contato: deslizamento, rolamento e
deslizamento, ou s deslizamento,
quando se trata de parafuso sem-fim.
A rea de contato entre os dentes das
engrenagens uma linha, reduzida a
um ponto no caso das engrenagens
hipoidais, que, portanto, exigem sem-
pre um lubrificante de extrema-
presso, contendo composto orgnico
com forte ao antifuso, geralmente
base de enxofre, cloro e fsforo.
24
-
CILNDROS
Existem cinco tipos bsicos: cilindros
de sistemas hidrulicos de mquinas a
vapor, decompressores de ar, de bom-
bas de vcuo, de compressores de frio
e de motores de combusto interna.
Ao falar-se em cilindros, pensamos
sempre em trs elementos: camisa do
cilindro, pisto e anis de segmento.
O leo lubrificante deve:
reduzir ao mimimo o desgaste oriundo do contatometlico entre camisa, anis e pisto
evitar as fugas de gases entre os anis e a camisa eentre o pisto e os anis
evitar a formao de incrustaes nos anis eranhuras.
A lubrificao de cilindros de sistemas
hidrulicos requer alguns cuidados
que dependem dos tipos de bombas
utilizadas. A escolha correta do leo
lubrificante varia de acordo com as
condies de servio.
As caracterfsticas do leo devem con-
ferir com as de um leo para lubrifi-
cao contmua.
Os fatores que influenciam na reco-
mendao do lubrificante so o tipo
da bomba, capacidade do sistema, tipo
da mquina, tipo de servio e tempe-
ratura de operao.
Cilindros de mquinas a vapor reque-
rem ateno especial no que se refere
a temperatura e umidade do vapor.
O leo lubrificante deve:
resistir ao desalojamento pela gua
possuir viscosidade adequada em altas temperaturas
resistir decomposio e formao de carvo
separar-se facilmente do vapor de escape e da guacondensada.
Alm de anis, camisa e pisto, o mes-
mo leo tambm lubrifica vlvulas e
gaxetas.
Mtodos de aplicao: lubrificador
mecnico, lubrificador hidrulico
e atomizador.
Os leos a serem recomendados so
minerais puros ou compostos, cujas
caractersticas conferem com as de um
leo para lubrificao intermitente.
Os fatores que influenciam na re-
comendao do lubrificante so a
temperatura do vapor, destino do va-
por condensado e sistema de purifi-
cao ou recuperao.
Cilindros de compressores de ar e
bombas de vcuo so sistemas muito
semelhantes no tocante a lubrificao.
Tipos de compressores de ar
Compressores de pistes (movimento alternado)verticais, horizontais e em V
Compressores rotativos, de parafuso ou de palhetas,e turbo compressores
Compressores de lbulos (sopradores)
25
-
A capacidade dos compressores
geralmente indicada de acordo com a
quantidade de ar deslocado presso
atmosfrica.
Para evitar-se temperaturas muito ele-
vadas e reduzir-se o consumo de ener-
gia, normalmente a compresso divi-
dida em dois ou mais estgios, depen-
dendo da presso final requerida. Para
aumentar a eficincia desse processo,
necessrio prover um resfriador inter-
medirio entre os vrios estgios.
Sabe-se que a compresso do ar gera
calor, que aumenta a energia cintica
do ar e, por conseguinte, a presso. Se
o ar no fosse resfriado antes de entrar
no segundo estgio, isto significaria
um trabalho extra a ser vencido inutil-
mente pelo compressor.
A umidade contida no ar comprimido,
quando resfriada, se condensa e tende
a desalojar o lubrificante. A influncia
desta umidade est intimamente ligada
s condies de operao e ambientais.
O lubrificante deve
resistir ao desalojamento pela gua
resistir formao de carvo nas vlvulas,especialmente as de escape, que trabalham maisquentes
ter uma extraordinria adesividade ao metal epelicula de grande resistncia, para evitar contatometlico nas partes superiores dos cilindros.
Mtodos de aplicao:
Compressores pequeno:mancais e cilindros: salpico, anel e nvoa
Compressores grandes:mancais: salpico e circulao cilindros: lubrificador
mecnico
Para a recomendao correta do lubri-
ficante, necessrio um estudo minu-
cioso dascondies mecnicas, de
operao e ambientais.
Fatores que afetam a recomendao:
presso final, nmero de estgios, tipo
de resfriamento (gua ou ar) e mtodo
de aplicao do lubrificante.
A lubrificao das bombas de vcuo
semelhante dos compressores de ar.
Nos compressores de frio, os meios ou
gases refrigerantes so a amnia, dixi-
do de carbono, gs sulfuroso ou dixido
de enxofre, cloreto de etila, cloreto de
metila, cloreto de metileno e freon 12.
Um sistema de refrigerao, de acordo
com o ciclo, tem como elementos bsi-
cos o compressor, condensador, reser-
vatrio do meio refrigerante, vlvula
reguladora de expanso, evaporador e
separador de impurezas.
Os fatores que afetam a recomendao
do leo lubrificante correto so a tem-
peratura mnima no evaporador, o
tipo de gs refrigerante e o sistema de
funcionamento (inundado ou seco).
26
-
O leo lubrificante deve
ter seu ponto de congelamento abaixo da temperaturaexistente no evaporador;
ter uma alta resistncia contra a oxidao;
separar-se facilmente do refrigerante Iquido.
Mtodos de aplicao:
Compressores pequenos :salpico
Compressores grandes:- mancais: circulao, salpico ou banho- cilindros: lubrificador mecnico
Cilindros de motores de combusto in-
terna so cilindros de lubrificao crti-
ca. Tipos de motores de combusto inter-
na:
quanto ao combustvel: motores
a gs, gasolina, querosene,
leo diesel, lcool e/ou misturas
quanto finalidade: motores auto-
motivos, motores industriais ou
estacionrios e motores martimos
quanto rotao: motores de
alta, mdia e baixa rotao
quanto ao funcionamento: mo-
tores de 4 tempos e motores de 2
tempos (ciclo Diesel ou Otto)
quanto a construo: motores de
simples e de dupla ao (verticais
e horizontais) motores de pistes
opostos e de pistes rotativos (Wankel)
Devido queima do combustvel den-
tro dos cilindros, bvio que h for-
mao de resduos da combusto.
O leo lubrificante deve
manter em suspenso as partculas de combustoincompleta (para isso contm uma certa porcentagemde aditivo detergente dispersante);
resistir em alto grau decomposio qumica,oxidao e formao de carvo, queimando-se limpo;
possuir ndice de viscosidade adequado.
As demais caractersticas conferem com
as de leo para lubrificao contnua. A
parte superior do cilindro a mais
crtica quanto s exigncias de lubrifi-
cao, devido as altssimas temperaturas
ali existentes e ao contato direto dos gas-
es e resduos da combusto com o lubrif-
icante, alm da maior presso do anel su-
perior contra a parede do cilindro, o que
tende a desalojar o lubrificante, provo-
cando, s vezes, ruptura da pelcula.
Mtodos de aplicao:
Pequenos motores gasolina, mancais e cilindros:- salpico.
Motores automotivos a diesel, gasolina ou lcool - mancais: circulao torada- cilindros: borrifo
Motores estacionrios com crter - mancais: circulao forada- cilindros: borrifo
Motores estacionrios com depsito de leo- mancais: circulao forada- cilindros: lubrificador mecnico
Para a recomendao correta de leos
para motores, deve ser feito um estudo
minucioso das condices mecnicas,
ambientais e de operao. Os fatores
que afetam a recomendao so a quali-
dade e o tipo do combustvel, capaci-
dade do sistema, rotao, refrigerao e
tipo de carga.
27
-
28
Motores de Combusto InternaC A P T U L O 1 1
PRINCPIOS FUNDAMENTAIS
So motores de combusto interna
aqueles que utilizam diretamente a
energia produzida pela queima de de-
terminados produtos. Podem ser clas-
sificados como alternativos e rota-
tivos, tendo uma vasta gama de apli-
cao, como automotiva, industrial,
em aviao e marinha.
Os motores alternativos, quanto ao ci-
clo mecnico, classificam-se em:
motores de 4 tempos e
motores de 2 tempos.
MOTORES DE 4 TEMPOSGASOLINA/LCOOL
Os quatro cursos sucessivos, por meio
dos quais se completa o ciclo de fora,
so denominados:
a. Curso de ADMISSO
ou ASPIRAO
b. Curso de COMPRESSO
c. Curso de EXPLOSO ou FORA
d. Curso de ESCAPAMENTO
Inicialmente, para fazer o eixo de
manivelas girar, preciso haver uma
fonte de energia externa, que pode ser
produzida virando-se manualmente
uma manivela ligada extremidade
dianteira do eixo de manivelas ou, co-
mo no caso dos automveis, por meio
de um motor eltrico de partida. Uti-
liza-se a energia externa at que a ener-
gia originada dentro do motor du-
rante o curso de exploso passe a
fornecer o movimento necessrio para
manter o motor em funcionamento,
assegurando novos impulsos de fora.
O eixo de comando das vlvulas liga-
do por engrenagens ou uma corrente
ao eixo de manivelas, de maneira a gi-
rar metade da velocidade deste.
Conforme o eixo de comando gira, as
suas partes salientes ou cames em-
purram de seus assentos as vlvulas de
admisso e de escapamento, nos tem-
pos certos de abertura. Quando as
vlvulas devem ser fechadas, molas
tornam a traz-las para seus assentos.
Os tempos de abertura e fechamento
variam de acordo com a construo e
o desenho do motor.
Um tubo de entrada, ou coletor de ad-
misso, ligado ao suprimento de
ar/combustvel, conduz a mistura ao
cilindro, e uma fonte de corrente
eltrica fornece energia vela de ig-
nio no tempo certo do ciclo. Uma
tubulao de escapamento coleta os
gases da combusto para solt-los na
atmosfera.
-
A. Curso de ADMISSO
A rotao do eixo de manivelas faz o
pisto mover-se para baixo neste cur-
so, criando uma suco (vcuo) na c-
mara de combusto. Como a vlvula
de admisso se abre praticamente no
incio do curso, uma mistura de ar e
combustvel, em propores ade-
quadas para a combusto, aspirada
para dentro da cmara de combusto,
pois a presso atmosfrica mais ele-
vada do que a existente no cilindro.
A vlvula de escapamento permanece
fechada durante este curso, mas a de
admisso fica aberta at o pisto al-
canar a parte inferior do curso, ou
mesmo at ser iniciado o curso para
cima, o de compresso.
B. Curso de COMPRESSO
A continuao da rotao do eixo de
manivelas faz o pisto mover-se para
cima e, desde que ambas as vlvulas
estejam fechadas, a carga de ar e com-
bustvel gradualmente comprimida
pela diminuio do espao acima do
pisto. No fim, ou quase no fim deste
curso, uma fasca eltrica da vela de
ignio inflama a carga de combust-
vel. O impulso das partes mveis (pis-
to, biela, eixo de manivelas e volante)
faz o pisto vencer o seu ponto morto
superior no final do curso, apesar do
aumento da presso do gs resultante
da combusto.
C. Curso de EXPLOSO
O calor da combusto faz com que os
gases aprisionados se expandam. Isto
produz um aumento de presso que
fora o pisto para baixo, girando o
eixo de manivelas e o volante, assim
desenvolvendo fora. Para aprisionar
os gases e assim assegurar o mximo
rendimento da presso resultante, as
vlvulas de admisso e de escapamen-
to permanecem fechadas at quase o
fim do curso. Nessa ocasio a vlvula
de escapamento se abre.
29
-
D. Curso de ESCAPAMENTO
Completado o curso de exploso, o
pisto passa o ponto morto inferior e
move-se para cima, no curso de es-
capamento. Isto fora os gases queima-
dos para fora do cilindro, pois a vlvu-
la de escapamento aberta quase no
inicio deste curso. Perto do fim do cur-
so de escapamento, a vlvula de es-
capamento fechada, e a de admisso
aberta, comeando um novo ciclo.
MOTORES DE 2 TEMPOSGASOLINA/LCOOL
No motor de 2 tempos, o ciclo de fora
completado em dois cursos do
pisto. impossvel determinar com
preciso os movimentos como no mo-
tor de quatro tempos. Porm, os movi-
mentos de fora e de escapamento po-
dem ser considerados como ocorrendo
no curso para baixo do pisto, e a en-
trada e compresso como se realizando
durante o curso para cima.
Quando o pisto sobe, cria no crter
uma depresso, provocando assim a
aspirao do ar atravs do filtro de ar e
carburador, originando a mistura que
vai encher o crter (Fig. 1).
Com a expanso dos gases que pro-
duzida pela inflamao da mistura, o
pisto impulsionado para baixo pro-
duzindo energia mecnica. Na sua de-
scida, o pisto descobre a janela de
descarga, permitindo a sada dos gases
de combusto.
Ao mesmo tempo, comprime ligeira-
mente a mistura que se encontra no
crter, fazendo com que esta penetre
no cilindro logo que a abertura do
canal de transferncia fique descoberta
(Fig. 2).
Logo que a mistura penetra no cilin-
dro, promovida a lavagem do mes-
mo, que ajuda a expulsar os gases
queimados no ciclo anterior (Fig. 3). A
partir da, reinicia-se um novo ciclo.
30
-
MOTORES DE 4 TEMPOS DIESEL
Nestes motores, os quatro cursos, por
meio dos quais se completa o ciclo de
fora, so denominados:
a. Curso de ASPIRAO
ou ADMISSO
b. Curso de COMPRESSO
c. Curso de EXPLOSO ou FORA
d. Curso de ESCAPE
A. Curso de ASPIRAONo curso de aspirao, a vlvula de
admisso abre-se um pouco antes de o
pisto atingir o ponto morto superior
e a vlvula de escape fecha-se um ins-
tante depois. Quando o pisto inicia o
movimento descendente, causa uma
rarefao que permite a entrada de ar
fresco no cilindro, atravs da vlvula
de admisso. Se o motor for dotado de
superalimentao, a sincronizao das
vlvulas um tanto diferente e o ar, ao
invs de ser aspirado ao descer o pisto,
introduzido no cilindro sob presso.
B. Curso de COMPRESSOLogo depois que o pisto passa pelo
ponto morto inferior, a vlvula de ad-
misso se fecha e o pisto ao subir ini-
cia o curso de compresso. Pouco antes
de atingir o ponto morto superior
comea a injeo do combustvel. Du-
rante a compresso, a temperatura do
ar chega a alcanar 550/650C e a
presso de compresso sobe de 30 at
40 atm, ou mais. Nestas condies, o
combustvel, finamente pulverizado,
inflama-se espontaneamente ao pene-
trar no cilindro. Com isto, a presso de
combusto sobe at 70 atm e a tempe-
ratura, pelo menos momentaneamente,
atinge um valor da ordem de 1 500C.
31
-
C. Curso de FORA:
A combusto continua durante parte
do curso de fora, at que cessa a in-
jeo do combustvel. A expanso dos
gases fora o pisto para baixo at o fi-
nal do curso. Pouco antes de o pisto
alcancar o ponto morto inferior, os
gases se expandiram suficientemente/e
ento se abre a vlvula de escape.
D. Curso de ESCAPE:
O pisto, ao subir novamente, fora os
gases queimados para fora, atravs da
vlvula de escape. Pouco antes de o
pisto alcanar o ponto morto supe-
rior a vlvula de admisso se abre
o ciclo se repete.
A. Curso de COMPRESSO:
O curso de compresso comea quan-
do o pisto, estando no ponto morto
inferior, descobre as janelas de lava-
gem, permitindo a entrada de ar sob
baixa presso, que expele os gases
queimados pelas janelas ou vlvulas de
escape e enche o cilindro com ar fresco.
Ao subir, o pisto fecha as janelas de
escape e
admisso (a), ou as vlvulas de escape
se fecham (b), e tem inicio o curso de
compresso. As presses e tempera-
turas alcanadas pelo ar comprimido
so similares as do motor de 4 tempos.
A injeo do combustvel comea
pouco antes de ser alcanado o ponto
morto superior e imediatamente
seguida da inflamao do combustvel.
32
MOTOR DE 2 TEMPOS DIESELSo aqueles em que, como o prprio
nome diz, o ciclo de fora se completa-
com dois cursos do pisto
-
B. Curso de FORA
Logo aps iniciar se este curso cessa a
injeo. A combusto e expanso dos
gases foram o pisto para baixo,
fornecendo trabalho ao eixo de
manivelas. Ao fim do curso, o pisto
abre as janelas (a), ou abrem-se as
vlvulas de escape (b), pelas quais
comeam a sair os gases queimados.
Descendo um pouco mais, o pisto
abre as janelas de lavagem e o ar sob
presso expele o restante dos gases e
enche o cilindro com nova B carga de
ar fresco, recomeando o ciclo.
LUBRIFICAO CORRETA DO MOTOR
Com o tempo, a tendncia geral na
construo dos motores automotivos
tem sido a de reduzir o tamanho dos
motores e, ao mesmo tempo, aumen-
tar a sua potncia til. Isto foi conse-
guido de diversas maneiras, por exem-
plo: reduzindo as dimenses dos cilin-
dros e aumentando as velocidades,
usando razes de compresso mais ele-
vadas, a fim de tornar mais eficiente a
utilizao da energia do combustvel, e
reduzindo as perdas causadas pelo atri-
to, por meio de projetos e construes
melhorados. Isto somente para men-
cionar os progressos mais importantes.
Entretanto, ainda que com estas mu-
danas, a maioria das quais sujeita o
leo lubrificante a temperaturas mais
elevadas e outras influncias destruti-
vas, a capacidade do crter no foi au-
mentada, tendo sido mesmo reduzida.
O resultado que os motores moder-
nos exigem cada vez mais melhora-
mentos nas qualidades do leo, a fim
de satisfazer as necessidades de lubri-
ficao.
As principais funes do lubrificante deum motor so
Lubrificar
Vedar
Resfriar
Limpar e
Proteger contra corroso
0 leo deve lubrificar, evitando o des-
gaste das partes metlicas em movi-
mento, tais como mancais da biela e
virabrequim, paredes do cilindro, eixo de
comando de vlvulas, anis, tuchos, etc.
A outra funo do leo vedar a pas-
sagem dos gases da exploso para o
crter, atravs dos anis de compresso.
O leo tambm deve circular constan-
temente pelo motor, resfriando a cabea
do pisto. Um motor limpo est relati-
vamente livre de depsitos de carvo,
borra e verniz, e um leo de alta quali-
dade proporciona a mxima limpeza do
motor. O lubrificante deve possuir ele-
vada alcalinidade, garantindo a neces-
saria e eficaz neutralizao dos cidos
oriundos da combusto, protegendo as-
sim o motor contra a corroso.
IMPORTNCIA DOS PERODOSDE TROCA DO LEO
Um leo lubrificante de alta qualidade
por si s no se deteriora facilmente,
porm, em servio, est sujeito a
vrias espcies de contaminao, que
acabam por destruir a sua capacidade
protetora.
33
-
A fuligem, por exemplo, forma-se con-
tinuamente em maior ou menor quan-
tidade, em razo da queima de com-
bustvel.
O carvo se forma pela coqueificao
da fuligem e provoca depsitos na
cabea do pisto, nos anis, na saia do
pisto e nas valvulas, podendo ser duro
ou mole, conformea temperatura da
rea considerada.
Quando os motores trabalham em
baixa temperatura, a formao de de-
psitos macios de carvo grande,
sendo que no crter, cmaras das
vlvulas e outras partes relativamente
frias do motor aparecem as borras for-
madas a frio, caracterizadas por encer-
rarem sempre certa quantidade de
gua. Tais depsitos so bastante prej-
udiciais, pois interferem no funciona-
mento do motor, como o caso dos
anis, que devem mover-se livremente,
reduzindo ao mnimo a fuga dos gases.
Caso haja passagem dos gases da com-
busto, teremos aumento no consumo
do leo e contaminao do lubrificante
com o combustvel e gases de combusto.
Os leos detergentes-dispersantes tem
a propriedade de impedir a formao
de depsitos, pois mantm em suspen-
so todo o material carbonoso forma-
do pela combusto. Assim sendo, o
leo torna-se cada vez mais sujo, at o
ponto em que deve ser trocado.
natural, portanto, que o leo es-
curea com o tempo de uso.
O perodo real de troca somente deve-
ria ser estabelecido aps uma anlise
do leo. Entretanto, o fabricante do
equipamento estabelece um perodo de
troca baseado em experincias anteri-
ores, pois no poder saber de an-
temo qual ser o leo usado pelo
comprador do equipamento e nem se
o mesmo dispe de recursos para efe-
tuar uma anlise de leo.
Um problema muito comum e que
representa forte motivo para a troca de
leo a diluio do lubrificante pelo
combustvel. A diluio acarreta a
diminuio da viscosidade do leo,
que no protege devidamente as peas
em movimento nem evita o atrito
metlico. Havendo atrito metlico, de-
terminadas peas podero aquecer-se
de modo anormal. Com o crter cheio
de vapores de combustvel em pre-
sena de ar, forma-se uma mistura ex-
plosiva que a qualquer momento pode
detonar, arruinando o motor.
A diluio tem sua principal origem
nos vazamentos pelos assentos inter-
nos dos elementos das bombas de in-
jeo e pelos injetores de combustvel,
que, sendo peas de alta preciso, po-
dem ter a eficincia prejudicada por
impurezas slidas contidas no com-
bustvel (p, ferrugem, etc.).
34
-
PURIFICADOR DE AR
O purificardos de ar das peas mais
importantes num motor. Se no for
impedida a entrada de poeira, esta
atingir os cilindros e riscar ou des-
gastar a superfcie dos mesmos e dos
anis, antes de passar para o crter.
Posteriormente, ocorrer desgaste de
mancais e paredes de cilindros, at
que o material abrasivo seja retirado
do motor pela filtrao ou troca de
leo.
Dois tipos de purificador so usados,
os chamados a seco, de papel, feltro
ou tela metlica de malha fina, e os
chamados a banho de leo, que con-
sistem de um depsito de leo pelo
qual o ar obrigado a passar e que
retm praticamente todas as im-
purezas. Um bom purificador desse
tipo retm at 95% dos contami-
nantes, desde que seja mantido em
boas condies de funcionamento.
Os dois tipos de purificadores exigem
freqentes cuidados de limpeza, pois,
conforme as condies do ar ambi-
ente, em pouco tempo podero ficar
saturados de p e impurezas.
Para dar uma idia da quantidade de
p que o purificador deve reter, lem-
bramos que, em reas rurais, cada m3
de ar contm cerca de 1 mg de p, ou
cada km3 contm 1 t de poeira, en-
quanto que nas reas industriais cada
m3 de ar contm cerca de 10 mg de
p. Um carro, rodando 8 h por dia,
pode receber, em mdia, cerca de 200
g de p por ms no seu sistema de fil-
tro, o que claramente indica a im-
portncia e a necessidade da correta
manuteno dos purificadores de ar.
35
-
36
Classificao de LubrificantesC A P T U L O 1 2
A SAE (SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS) classifica os lu-
brificantes para motores e engrenagens somente pela viscosidade,
no considerando a qualidade do leo.
Classificao SAE para leos normais
Grau Viscosidade (cP) Viscosidade (cSt)SAE na temperatura C, a 100C
mx. mn. mx.
0W 3250 a -30 3,8
5W 3500 a -25 3,8
10W 3500 a -20 4,1
15W 3500 a -15 5,6
20W 4500 a -10 5,6
25W 600 a -5 9,3
20 _ 5,6 a < 9,3
30 _ 9,3 a < 12,5
40 _ 12,5 a < 16,3
50 _ 16,3 a < 21,9
60 _ 21,9 a < 26,1
Nota: 1 cP = 1 mPa.s; 1 mm2/s
Classificao SAE para leos de caixas de mudanas e diferenciais
Grau Viscosidade (C) Viscosidade (cSt)SAE para a viscosidade de a 100C
150000cP (150 Pa.s.) mn. mx.
70W -55 4,1 -
75W -40 4,1 -
80W -26 7,0 -
85W -12 11,0 -
90 - 13,5 24,0
140 - 24,0 41,0
250 - 41,0 -
-
A API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE) estabelece as classificaes de
servios a que sero sujeitos os motores e engrenagens automotivos, conforme as
seguintes tabelas:
Designao Descrio API Descrio ASTM
AS Lubrificantes para motores diesel e gasolina, leos sem aditivao.em servios leves. No requerem dados deperformance.
SB Lubificantes para motores gasolina, em servios leos com alguma capa-leves. cidade antioxidante e
antidesgaste.
SC Lubrificantes para motores gasolina, sob garantia leos que atendem aos a partir de 1964. Devem proporcionar o controle dos requisitos dos fabricantesdepsitos em altas e baixas temperaturas, do dos motores de 1964 adesgaste, da oxidao e da correso. 1967.
SD Lubrificantes para motores gasolina, sob garantia a leos que atendem aospartir de 1968. Devem proporcionar proteo contra requisitos dos fabricantesdepsitos em altas e baixas temperaturas, contra o dos motores de 1968 adesgaste, a ferrugem e a corroso. Podem substituir 1971.qualquer um dos anteriores.
SE Lubrificantes para motores gasolina, sob garantia a leos que atendem aos partir de 1972. Devem proporcionar maior resistncia requisitos dos fabricantes oxidao, formao de depsitos em altas e baixas dos motores de 1972 a temperaturas, ferrugem e corroso que os SD. Po- 1979.dem ser usados onde esses so recomendados.
SF Lubrificantes para motores gasolina a partir de 1980. leos que atendem aosDevem proporcionar maior estabilidade contra a oxida- requisitos dos fabricanteso e melhor desempenho antidesgaste que os SE.Tam- dos motores de 1980 a bm proporcionam proteo contra depsitos, ferrugem 1988.e corroso. Podem substituir qualquer um dos anteriores.
SG Lubrificantes para motores gasolina sob garantia a leos que atendem aos partir de 1989. Podem substituir qualquer um dos ante- requisitos dos fabricantesriores. dos motores a partir de 1989.
SH Lubrificantes para motores gasolina sob garantia a leos que atendem aospartir de julho de 1993. Podem substituir qualquer um requisitos dos fabricantesdos anteriores. dos motores a partir de 1993
*S - SPARK
37
-
Designao Descrio API Descrio ASTM
CA Lubrificantes para motores a diesel que operam leos que atendem aosem condies leves e com combustveis de alta requisitos da especificaoqualidade. Esses leos proporcionam proteo MIL-L-2104Acontra corroso e a formao de depsitos emalta temperatura.
CB Lubrificantes para motores a diesel que operam leos que atendem aosem condies de leves a moderadas, com com- requisitos da especeficaobustveis de baixa qualidade ( alto teor de enxfre) MIL-L-2104A.
CC Lubrificantes para motores a diesel que operam leos que atendem aosem condies de moderadas a severas (turbinados requisitos da especificaocom baixa taxa de superalimentao). Proporcio- MIL-L-2104B.nam proteo contra a ferrugem, a corroso e a formao de depsitos em altas temperaturas.
CD Lubrificantes para motores a diesel que operam Lubrificantes superiores,em condies severas (turbinados). Podem ser conforme Catepillar Srie 3.utilizados com combustveis com teor de enxofre varivel.
CD II Lubrificantes para motores a diesel de dois ciclos leos que atendem aos que operam em condies severas. requisitos da categoria CD
e passam pelo teste 6V-53Tda Detroit Diesel.
CE Lubrificantes para motores a diesel turboali- leos que atendem aosmentados que operam em condies extre- requisitos da categoria CDmamente severas. e passam pelos testes Mack
EO-K/2 e Cummins NTC 400
CF-4 Lubrificantes para motores a diesel, que operam leos que atendem aosem condies extremamente severas. requisitos da categoria CE
e passam pelo teste 6V-92TA da Detroit Diesel.
* C - Compression
38
-
Designao Descrio API
GL-1 Lubrificantes para engrenagens de transmisses que operam com baixas pres-
ses e velocidades, onde um leo mineral puro apresenta bons resultados.
Inibidores de oxidao, antiespumantes e abaixadores de ponto de mnima
fluidez podem se utilizados; agentes de extrema-presso e modificadores de
atrito no devem constar na formulao.
GL-2 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condies mais crticas que
as anteriores, quanto a cargas, temperaturas e velocidades. Neste caso, um
API GL-1 no tem desempenho satisfatrio.
GL-3 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condies moderadas de
Carga e velocidade.
GL-4 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condies muito severas,
como algumas hipides em veculos automotivos. Os lubrificantes desta
categoria tm que alcanar a performance descrita pela ASTM STP-512 e
os nveis de proteo do CRC Reference Gear Oil RGO-105.
GL-5 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condies muito severas,
Como algumas hipides em veculos automotivos. Os lubrificantes desta
categoria tm que alcanar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os
nveis de proteo do CRC Reference Gear Oil RGO-110.
GL-6 uma categoria obsoleta, listada somente para referncia histrica.
* GL - Gear Lubricant
39
-
A Instituio American Gear Manu-
facturers Association (AGMA) tem as
seguintes classificaes:
AGMA PARA LUBRIFICANTES DEENGRENAGENS FECHADAS
A faixa de viscosidade que identifica o
nmero AGMA est baseada na ASTM
D 2422. Todos os leos EP (com aditi-
vao de extrema-presso) devem pos-
suir um IV mnimo de 60 e suportar
30 Ibf no ensaio TIMKEN. Os leos
sem EP, de 1 a 6, devem possuir um IV
mnimo de 30 (se a temperatura de
operao for maior do que 44C, IV
mnimo de 60). Os 7, 8 e 8A Com-
pounds tm de 3 a 10% de gordura
natural ou sinttica e devem possuir
IV mnimo de 90.
40
1 193/ 235 41,4/ 50,6 -
2 284/ 347 61,2/ 74,8 2 EP
3 417/ 510 90/ 110 3 EP
4 626/ 765 135/ 165 4 EP
5 918/ 1 122 198/ 242 5 EP
6 1 335/1 632 288/ 352 6 EP
7 Compound 1 919/ 2 346 414/506 7 EP
8 Compound 2 837/ 3 467 612/ 748 8 EP
8A Compound 4 171/ 5 098 900/ 1 100 -
Sem Extrema-Presso Viscoside Com (Com Inibidor de Extrema-Presso
Ferrugem e Oxidao) SUS a 100F cSt a 37,8C
4 626/ 765 - 4 EP
5 918/ 1 122 - 5 EP
6 1 335/ 1 632 - 6 EP
7 1 919/ 2 346 - 7 EP
8 2 837/ 3 467 - 8 EP
9 6 260/ 7 650 - 9 EP
10 13 350/ 16 320 - 10 EP
11 19 190/ 23 460 - 11 EP
12 28 370/ 34 670 - 12 EP
13 - 850/ 1 000 13 EP
14 R - 2 000/ 4 000 -
15 R - 4 000/ 8 000 -
Sem Extrema-Presso Viscoside Com (Com Inibidor de Extrema-Presso
Ferrugem e Oxidao) SUS a 100F cSt a 37,8C
AGMA PARA LUBRIFICANTES DEENGRENAGENS ABERTAS
A faixa de viscosidades que identifica o
nmero AGMA est baseada na ASTM
D 2422. O sufixo R identifica os lubri-
ficantes com diluente voltil, no in-
flamvel. As faixas de viscosidades cor-
respondentes so referentes aos produ-
tos sem o solvente.
-
A partir de 01.01.78, os graus de viscosi-
dade dos lubrificantes industriais Mobil
passaram a ser designados conforme es-
tabelece o sistema International Stan-
dards Organization (ISO), adotado
pela American Society of Testing and
Materials (ASTM). O sistema ISO est
baseado na viscosidade cinemtica (cen-
tistokes) a 40C. Os nmeros que licam
cada grau ISO representam o ponto
mdio de uma faixa de viscosidade
compreendida: entre 10% abaixo e 10%
acima desses valores. Por exemplo, um
lubrificante designado pelo u ISO 100
tem uma viscosidade cinemtica a 40C
na faixa de 90 cSt a 110 cSt.
Obs.: O sistema ISO se aplica apenas
aos lubrificantes industriais em que a
viscosidade um fator preponderante
para a seleo, estando excludos, por-
tanto, os leos de corte, leos de tm-
pera, leos protetivos, leos de trans-
formador, etc.
Os leos automotivos continuaro
sendo designados pelo grau SAE. Os
graus de viscosidade ISO normalmente
so fornecidos na faixa de 2 a 1500. No
entanto, a Mobil tem alguns produtos,
tais como os Mobilgear SHC, com grau
ISO de 3200 a 6800.
41
ISO VG 2 2.2 1.98 2.42 32
ISO VG 3 3.3 2.88 2.88 36
ISO VG 5 4.6 4.14 5.06 40
ISO VG 7 6.8 6.12 7.48 50
ISO VG 10 10 9.00 11.0 60
ISO VG 15 15 13.5 16.5 75
ISO VG 22 22 19.8 24.2 105
ISO VG 32 32 28.8 35.2 150
ISO VG 46 46 41.4 50.6 215
ISO VG 68 68 61.2 74.8 315
ISO VG 100 100 90.0 110 465
ISO VG 150 150 135 165 700
ISO VG 220 220 198 242 1000
ISO VG 320 320 288 352 1500
ISO VG 460 460 414 506 2150
ISO VG 680 680 612 748 3150
ISO VG 1000 1000 900 1100 4650
ISO VG 1500 1500 1350 1500 7000
ISO Standard 3448ASTM D-2422
Todas as viscosidades a 40C. Usar os ASTM D 341 Chartsara determinar uma viscosidade em outra temperatura
Ponto Mdiode Viscosidade
cSt
EquivalnciaAproximada,
SUS
Viscosidade Cinemtica, cSt
mnima mxima
-
A classificao CCMC, assim como a
API, est fundamentada no desempen-
ho dos lubrificantes em servio. A
qualificao determinada por uma
comisso, atravs da anlise dos resul-
tados de uma srie de ensaios.
No incio de 1989, o CCMC emitiu es-
pecificaes novas e revisadas para os
lubrificantes. Para motores gasolina,
a antiga G1, que era quase igual a API
SE, foi eliminada. As recentes especifi-
caes G4 (leo para aplicaes gerais)
e G5 (leo com baixa viscosidade e que
economiza combustvel) substituem as
G2 e G3. Com exceo dos graus de
viscosidade, da estabilidade ao cisalha-
mento e da volatilidade, os produtos
que atendem G4 e G5 so idnticos.
Estas novas exigncias de desempenho
so um pouco mais severas que as da
API SG.
Quanto aos motores a diesel, a antiga
D1 foi eliminada, sendo que as D2 e
D3 so agora obsoletas, substitudas
que foram pelas D4, que delimita um
leo para desempenho moderado, e
D5, para servios severos ou sujeitos a
trocas prolongadas. As propriedades
fsicas especificadas para os dois so
iguais. Comparando as D2 e D3 com
as D4 e D5, as ltimas so considera-
velmente mais exigentes quanto a
volatilidade do leo (controle do con-
sumo do lubrificante) e ao aumento da
viscosidade do leo usado. Segue,
abaixo, a classificao discriminada
por combustvel. O nvel de exigncias
cresce da esquerda para a direita.
Obs.: CCMC = Comit dos Constru-
tores do Mercado Comum Europeu.
Existem especificaes governamentais
e de fabricantes baseadas no desem-
penho do lubrificante, sendo que algu-
mas so citadas a seguir:
Especificao Militar MIL-L-2104C
Refere-se a leos lubriticantes para
servios pesados, tanto em motores
gasolina como diesel. Superam as exi-
gncias apresentadas na especificao
MIL-L-2104B. Servio APICD.
Especificao Militar MIL L-2104D
Refere-se a leos lubrificantes para
servios pesados, tanto em motores
gasolina como diesel. Superam as exi-
gncias apresentadas na especificao
MIL-L-2104C. Servio API CD,
MULTIGRAU (SAE 15W-40).
Caterpillar Superior ou Srie 3
uma especificao de fabricante, co-
brindo leos de alta detergncia-dis-
persncia, indicados para motores
diesel de alta potncia que usam com-
bustvel com teor de enxofre acima de
0,4%. Servico API CD.
CaterpillarTO-2
uma especificao de fabricante que
refere-se a testes antifrico para leos-
de motores usadoscomo fluidos de
transmisso (SAE 10W).
42
GASOLINA DIESEL
G1 G2 G3 G4 G5 PD1 D1 D2 D3 D4 D5
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Noes sobre Lubrificantes SintticosC A P T U L O 1 3
O petrleo cru uma mistura completa
de hidrocarbonetos. Apesar dos diferen-
tes tipos de petrleo cru variarem em
sua composio qumica, todos pos-
suem os mesmos elementos bsicos.
Gases leves, como o etano, metano, bu-
tano e propano, so obtidos atravs da
destilao atmosfrica. As fraes de
gasolina, diesel e leo combustvel so
tambm destiladas do petrleo cru e o
resduo utilizado para a obteno de
leos lubrificantes bsicos. Uma grande
variedade de mtodos sofisticados de
refino so aplicados para remover com-
ponentes indesejveis, como asfaltos,
ceras e compostos de enxofre.
O leo lubrificante bsico, apesar do al-
to grau de refino, contm ainda uma
srie de compostos orgnicos de oxi-
gnio, enxofre e nitrognio; at mesmo
uma pequena quantidade de substn-
cias inorgnicas. Em outras palavras,
existem milhares de compostos pre-
sentes no petrleo cru que so na
maioria removidos por refino, mas al-
guns ainda permanecem no leo lubri-
ficante bsico. Nos leos sintticos, os
mtodos de produo permitem que
seiam evitados os elementos qumicos e
substncias indesejveis presentes no
petrleo cru. Obtm-se, assim, um pro-
duto mais estvel, que formado ape-
nas por hidrocarbonetos com estrutura
controlada.
Em resumo, podemos rearranjar a es-
trutura dos hidrocarbonetos nesse
processo.
Por outro lado, os leos sintticos so
normalmente produzidos atravs de
reaes qumicas, onde a presso, tem-
peratura e a proporo dos elementos e
compostos podem ser cuidadosamente
controladas. Freqentemente, o camin-
ho da reao para se chegar ao produto
desejado envolve vrios passos, que re-
querem uma purificao dos produtos
intermedirios. Como resultante desse
processo de se catalisar vrios compos-
tos, obtm-se os leos sintticos, com as
suas excelentes caractersticas. Entretan-
to, deve-se considerar que os mesmos
apresentam um maior custo de pro-
duo, uma vez que aos custos da
matria-prima so adicionados os cus-
tos de cada ass uma das reaes qumi-
cas necessrias para a obteno do pro-
duto. Como em toda a indstria as
qumica, a matria-prima , na maioria
dos casos, obtida do petrleo e gs na-
tural termicamente processados.
O etileno e seus derivados so das
matrias-primas mais importantes na
indstria petroqumica, servindo como
elementos bsicos para a produo de
alguns lubrificantes sintticos.
Para exemplificar, alguns tipos de lubri-
ficantes sintticos: polialfaolefinas
(P.A.O.), poliglicis, steres de fosfato,
silicones, steres de silicato, alquilado
aromtico, etc.
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BASES SINTTICAS DERIVADAS DO ETILENO
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C
ETILENO
POLIGLICIS
XIDO ALQUILENO
ETILENO PROPILENO
POLIALFA- OLEFINA
DECENO
CATALISADOR
ALQUILADO AROMTICO
STERLCOOL( O )
STER
POLIOL
STER DE POLIOL
LCOOL
CH20 H2
CIDO
CIDO
LCOOL
LDEDO
DERIVADO DE ETILENO
CH
H
H
H
C CR1
R2
R3
R4
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Armazenagem e ManuseioC A P T U L O 1 4
Os cuidados com o lubrificante inici-
am-se na recepo do mesmo, que
pode chegar transportado em cami-
nhes, por exemplo. Nunca se deve
jogar os tambores no cho, mesmo que
sobre pneus, pois os tambores pesam
cerca de 200 kg e, apesar de serem feitos
de ao, as costuras (soldas) podem no
resistir, dependendo da queda.
O transporte dos tambores do local de
desembarque at o armazm deve ser
feito sobre trilhos ou em carrinhos,
pois se forem rolados no cho podem
perder a identificao.
A armazenagem propriamente dita
deve ser feita em local conveniente e
preparado para isso, no se devendo
deixar os tambores ao relento. Um
tambor que fica exposto ao sol aquece
e dilata-se, soltando para o ambiente
o ar que contm. Quando esfria ou
chove, a umidade do ar ou a gua de-
positada sobre o tambor entra no
mesmo e mistura-se com o leo, po-
dendo deterior-lo rapidamente.
Os tambores devem ser guardados em
local coberto e sob a responsabilidade
de uma pessoa, tendo-se o mximo de
cuidado para se evitar confuses no uso.
As latas, baldes e outros acessrios
que so usados no transporte de leo
do tambor para os equipamentos de-
vem estar limpos.
Recomenda-se usar um balde ou lata
para cada tipo de leo, e panos com
bainha costurada na limpeza dos re-
cipientes, a fim de se evitar os fiapos.
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AnexosC A P T U L O 1 5
QUADRO COMPARATIVO DE GRAUS DE VISCOSIDADE
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VISCOSIDADE- TEMPERATURAASTN Standard Chart D 341 Modificado
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MISTURA DE DOIS COMPONENTES - VISCOSIDADE (cSt) x % VOLUMTRICONo caso de misturas, recomenda-se que sejam feitas entre produtos de mesma famlia
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A N O T A E S :
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PetrleoRefinao e Manufatura leos Bsicos e Aditivos Caractersticas dos Lubrific...Graxas Atrito Princpios da Lubrificao Fundamentos da Lubrificao Mtodos de Aplicao Componentes de Mquinas Motores de Combusto Interna Classificao de LubrificantesNoes sobre Lubrificantes S...Armazenagem e Manuseio Anexos