Você já se perguntou o que mantém o motor do seu carro funcionando sem problemas? O óleo lubrificante desempenha um papel fundamental na redução do atrito e do desgaste, mas ele é mais do que aparenta. Nesta postagem do blog, vamos nos aprofundar nas propriedades básicas do óleo lubrificante, conforme explicado por um engenheiro mecânico experiente. Descubra a complexa mistura de hidrocarbonetos que compõe esse fluido essencial e saiba como suas propriedades físicas e químicas contribuem para seu desempenho.
O óleo lubrificante é um produto tecnicamente avançado composto por uma mistura complexa de hidrocarbonetos. Seu desempenho real é o resultado de várias mudanças físicas e químicas que ocorrem simultaneamente.
As propriedades do óleo lubrificante abrangem propriedades físicas e químicas gerais e especiais, bem como os resultados de testes de simulação em bancada.
Cada tipo de graxa lubrificante tem propriedades físicas e químicas gerais específicas que são indicativas de sua qualidade interna.
As propriedades físicas e químicas gerais do óleo lubrificante são as seguintes:
A cor de um produto petrolífero muitas vezes pode indicar seu nível de refino e estabilidade. Níveis mais altos de refino resultam na remoção de óxidos e sulfetos de hidrocarbonetos, o que leva a uma cor mais clara.
No entanto, mesmo que o processo de refino seja idêntico, a cor e a transparência dos óleos básicos produzidos a partir de diferentes fontes e gêneros de petróleo bruto podem variar.
No caso de óleo lubrificante recém-produzido, a adição de aditivos anula a importância da cor como indicador do nível de refino do óleo básico.
A densidade é uma propriedade física simples e amplamente utilizada do óleo lubrificante.
A densidade do óleo lubrificante aumenta com o aumento do teor de carbono, oxigênio e enxofre.
Portanto, sob a mesma viscosidade ou peso molecular, o óleo lubrificante com uma proporção maior de aromáticos, coloides e asfaltenos terá a maior densidade. O óleo lubrificante com mais cicloalcanos terá uma densidade moderada, enquanto o óleo lubrificante com mais alcanos terá a menor densidade.
A viscosidade é uma medida do atrito interno dos derivados de petróleo e reflete a oleosidade e a fluidez do produto.
Sem a adição de aditivos funcionais, uma viscosidade mais alta geralmente corresponde a uma película de óleo mais forte, mas com fluidez mais fraca.
O ponto de fulgor é uma medida da taxa de evaporação do óleo. Quanto mais leve for a fração de óleo, maior será a taxa de evaporação e menor será o ponto de fulgor. Por outro lado, as frações mais pesadas de óleo têm taxas de evaporação mais baixas e pontos de fulgor mais altos.
O ponto de fulgor também é um indicador do risco de incêndio dos derivados de petróleo. O nível de perigo dos derivados de petróleo é determinado com base em seu ponto de fulgor. Os produtos com pontos de fulgor abaixo de 45°C são considerados inflamáveis, enquanto aqueles com pontos de fulgor acima de 45°C são considerados não inflamáveis.
É estritamente proibido aquecer os derivados de petróleo até a temperatura de seu ponto de fulgor durante o armazenamento e o transporte.
Em geral, pontos de fulgor mais altos são preferíveis, especialmente ao escolher o óleo lubrificante com base na temperatura operacional e nas condições de trabalho. Um ponto de fulgor 20 a 30°C mais alto do que a temperatura de operação é considerado seguro para uso.
O ponto de congelamento refere-se à temperatura máxima na qual o óleo para de fluir sob condições específicas de resfriamento.
A solidificação de derivados de petróleo é diferente da solidificação de compostos puros e não há uma temperatura de solidificação definida para derivados de petróleo. Em vez disso, a "solidificação" refere-se apenas a uma perda de fluidez como um todo, pois nem todos os componentes se tornam sólidos.
O ponto de congelamento do óleo lubrificante é um índice de qualidade crucial que indica sua fluidez em baixas temperaturas. Ele é importante para a produção, o transporte e o uso. O óleo lubrificante com alto ponto de congelamento não pode ser usado em ambientes de baixa temperatura, enquanto o óleo com baixo ponto de congelamento é desnecessário em áreas de alta temperatura, pois aumenta o custo de produção.
Normalmente, o ponto de congelamento do óleo lubrificante deve ser de 5 a 7°C mais baixo do que a temperatura mínima de operação. Entretanto, é importante considerar o ponto de congelamento, a viscosidade a baixa temperatura e as características de temperatura de viscosidade do óleo ao escolher um óleo lubrificante para baixa temperatura. O óleo com um ponto de fluidez baixo pode não ter as características desejadas de viscosidade e temperatura de viscosidade para baixas temperaturas.
O ponto de congelamento e o ponto de fluidez são indicadores da fluidez em baixa temperatura dos produtos petrolíferos, mas os métodos de determinação são ligeiramente diferentes. Embora o ponto de fluidez e o ponto de congelamento do mesmo óleo nem sempre sejam iguais, o ponto de fluidez é geralmente 2 a 3°C mais alto do que o ponto de congelamento, embora haja exceções.
O valor de acidez é uma medida da presença de substâncias ácidas no óleo lubrificante e é expresso em unidades de mgKOH/g. Ele pode ser dividido em valores de acidez forte e fraca, sendo que a combinação dos dois é chamada de valor total de acidez (TAN). Quando se refere a "valor de acidez", normalmente significa "valor de acidez total (TAN)".
O valor alcalino é um indicador da quantidade de substâncias alcalinas no óleo lubrificante e é expresso em unidades de mgKOH/g. Ele também pode ser dividido em valores alcalinos fortes e fracos, sendo a combinação dos dois chamada de valor alcalino total (TBN). Quando se refere ao "valor alcalino", normalmente significa "valor alcalino total (TBN)".
O valor de neutralização abrange tanto o valor total de ácido quanto o valor total de base, mas, a menos que especificado de outra forma, o "valor de neutralização" normalmente se refere ao "valor total de ácido" e é expresso em unidades de mgKOH/g.
O teor de água refere-se à porcentagem de água no óleo lubrificante, normalmente expressa em peso.
A presença de água no óleo lubrificante pode romper a película de óleo e afetar negativamente a lubrificação. Ela também acelera a corrosão causada por ácidos orgânicos em superfícies metálicas, causando ferrugem nos equipamentos e aumentando o risco de sedimentação.
Em resumo, quanto menor o teor de água no óleo lubrificante, melhor.
As impurezas mecânicas referem-se a precipitados insolúveis ou suspensões coloidais no óleo lubrificante que não podem ser dissolvidos em solventes como gasolina, etanol e benzeno.
Essas impurezas geralmente consistem em areia e limalhas de ferro, além de alguns sais de metais orgânicos trazidos por aditivos que são difíceis de dissolver em solventes.
Em geral, as impurezas mecânicas do óleo básico de óleo lubrificante devem ser mantidas abaixo de 0,005% (um nível de 0,005% ou inferior é considerado ausente).
Cinzas referem-se às substâncias incombustíveis que permanecem após a queima sob condições específicas.
As cinzas geralmente consistem em elementos metálicos e seus sais.
O conceito de cinzas pode variar para diferentes produtos de petróleo. No caso do óleo básico ou de derivados de petróleo sem aditivos, a cinza pode ser usada para avaliar a profundidade de refino do produto. Para produtos de petróleo com aditivos de sal metálico, a cinza serve como meio de quantificar a quantidade de aditivos adicionados.
Em alguns países, a cinza de ácido sulfúrico é usada como substituto da cinza. Isso envolve a adição de uma pequena quantidade de ácido sulfúrico concentrado à amostra de óleo após a queima, mas antes da cinza, convertendo os elementos metálicos do aditivo em sulfato.
Sob as condições experimentais especificadas, o resíduo preto que se forma após a evaporação aquecida e a combustão de derivados de petróleo é chamado de resíduo de carbono.
O resíduo de carbono é um índice de qualidade essencial para o óleo básico de óleo lubrificante, usado para determinar sua natureza e profundidade de refino.
A quantidade de resíduo de carbono no óleo básico de óleo lubrificante é influenciada não apenas por sua composição química, mas também pela profundidade de refino do óleo.
Os principais componentes que contribuem para o resíduo de carbono no óleo lubrificante são a goma, o asfalteno e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos.
Em condições de ar insuficiente, essas substâncias sofrem intensa decomposição térmica e condensação, levando à formação de resíduos de carbono.
Normalmente, quanto maior a profundidade de refino do óleo, menor o valor do resíduo de carbono.
Como regra geral, quanto menor for o valor do resíduo de carbono do óleo básico, melhor será sua qualidade.
No entanto, muitos produtos de petróleo agora contêm aditivos de elementos metálicos, enxofre, fósforo e nitrogênio, que resultam em altos valores de resíduos de carbono.
Portanto, o resíduo de carbono do óleo aditivado não tem mais sua importância original para determinar a qualidade do óleo.
As impurezas mecânicas, a umidade, as cinzas e o resíduo de carbono são indicadores de qualidade que refletem a pureza dos derivados de petróleo e a profundidade de refino do óleo básico lubrificante.
Além das propriedades físicas e químicas gerais, cada óleo lubrificante também deve possuir propriedades físicas e químicas específicas que caracterizem suas características de uso.
Quanto mais altos forem os requisitos de qualidade ou quanto mais específica for a aplicação do óleo, mais acentuadas serão suas propriedades físicas e químicas exclusivas.
A seguir, uma breve introdução aos métodos de teste que refletem essas propriedades físicas e químicas especiais:
A estabilidade de oxidação refere-se ao desempenho antienvelhecimento dos lubrificantes.
Para lubrificantes industriais com longa vida útil, esse índice é uma exigência e se tornou um requisito de desempenho específico para esses tipos de óleos.
Existem vários métodos para determinar a estabilidade da oxidação de produtos petrolíferos.
Essencialmente, uma quantidade específica de óleo é submetida à oxidação a uma temperatura específica por um determinado período de tempo na presença de ar (ou oxigênio) e catalisadores metálicos. O valor do ácido resultante, a alteração da viscosidade e a formação de sedimentos do óleo são medidos.
Todos os lubrificantes têm tendências variadas à oxidação automática, dependendo de sua composição química e das condições externas.
Com o uso, ocorre a oxidação e algumas substâncias, como aldeídos, cetonas, ácidos, coloides, asfaltenos e outras, são gradualmente geradas.
A estabilidade à oxidação é o desempenho de inibir a formação dessas substâncias, que são prejudiciais à usabilidade dos derivados de petróleo.
A qualidade da estabilidade térmica refere-se à resistência dos produtos de óleo a altas temperaturas ou à capacidade do óleo lubrificante de resistir à decomposição térmica, especificamente à temperatura de decomposição térmica.
Alguns óleos hidráulicos antidesgaste e óleos para compressores de alta qualidade têm requisitos estabelecidos para estabilidade térmica.
A estabilidade térmica dos derivados de petróleo depende principalmente da composição do óleo básico.
Muitos aditivos com baixas temperaturas de decomposição podem ter um impacto negativo na estabilidade dos derivados de petróleo.
Os antioxidantes não podem aumentar significativamente a estabilidade térmica dos derivados de petróleo.
A oleosidade refere-se à capacidade das substâncias polares do óleo lubrificante de formar uma película sólida de adsorção física e química na superfície metálica das peças de atrito, proporcionando resistência a altas cargas e reduzindo o atrito e o desgaste.
Pressão extrema refere-se à decomposição de substâncias polares no óleo lubrificante na superfície metálica das peças de atrito sob alta temperatura e alta carga, resultando em uma reação com a superfície metálica para formar um filme de pressão extrema macio (ou plástico) com baixo ponto de fusão.
Essa película proporciona lubrificação e resistência a impactos, altas cargas e altas temperaturas.
A oxidação do óleo ou os efeitos dos aditivos podem, muitas vezes, levar à corrosão do aço e de outros metais não ferrosos.
Um teste de corrosão típico envolve colocar uma barra de cobre vermelho em óleo e expô-la a 100 ℃ por 3 horas, seguido pela observação de quaisquer alterações no cobre.
Outro teste de resistência à corrosão é realizado pela exposição de superfícies de aço à ferrugem sob a ação de água e vapor.
A determinação da resistência à ferrugem envolve a adição de 30 ml de água destilada ou água do mar artificial a 300 ml de óleo de teste e, em seguida, a colocação de um barra de aço na mistura, agitando-a a 54 ℃ por 24 horas e observando se a barra de aço foi corroída.
Os derivados de petróleo devem ter a capacidade de resistir à corrosão do metal e à ferrugem. Essas duas propriedades geralmente são testadas e exigidas nos padrões de lubrificantes industriais.
Durante a operação do óleo lubrificante, a presença de ar geralmente leva à formação de espuma, especialmente quando o óleo contém aditivos tensoativos. A espuma é difícil de ser dissipada e sua formação pode ter consequências negativas.
A geração de espuma no óleo lubrificante pode destruir a película de óleo, causar sinterização da superfície de atrito ou aumentar o desgaste, acelerar a oxidação e a deterioração do óleo lubrificante e aumentar a resistência do ar no sistema de lubrificação, afetando a circulação do óleo lubrificante. Portanto, a antiespuma é um índice de qualidade crucial para o óleo lubrificante.
A estabilidade hidrolítica descreve a estabilidade do óleo quando exposto à água e a metais (principalmente cobre).
Se o óleo tiver um alto valor de acidez ou contiver aditivos que se decompõem facilmente em substâncias ácidas ao entrar em contato com a água, esse índice geralmente não é satisfatório.
O método de medição envolve a adição de uma quantidade específica de água ao óleo de teste, a mistura e a agitação da tira de cobre em uma determinada temperatura por um determinado período de tempo e, em seguida, a medição do valor de acidez da camada de água e a perda de peso da tira de cobre.
No uso industrial, o óleo lubrificante é frequentemente misturado com um pouco de água de resfriamento.
Se o óleo lubrificante tiver propriedades antiemulsificantes ruins, ele formará uma emulsão com a água misturada, dificultando a separação e a descarga da água do fundo do tanque de óleo circulante, o que resulta em uma lubrificação ruim.
Portanto, a demulsibilidade é uma propriedade física e química fundamental dos lubrificantes industriais.
Normalmente, 40 ml de óleo de teste e 40 ml de água destilada são agitados vigorosamente em uma temperatura específica por um determinado período de tempo e, em seguida, é observado o tempo de separação da camada de óleo, da camada de água e da camada de emulsão em 40-37-3 ml.
Para o óleo de engrenagem industrial, o teste envolve misturar o óleo com água, agitá-lo por 5 minutos em uma temperatura específica e 6.000 rpm, deixá-lo descansar por 5 horas e, em seguida, medir os mililitros de óleo, água e camada de emulsão.
O padrão de óleo hidráulico exige que o óleo tenha boas propriedades de liberação de ar, pois, em sistemas hidráulicos, se o ar dissolvido no óleo não for liberado em tempo hábil, isso pode afetar a precisão e a sensibilidade da transmissão hidráulica e, em casos graves, não atender aos requisitos do sistema hidráulico.
O método de medição dessa propriedade é semelhante ao do antiespumante, mas mede o tempo de liberação do ar (MIST) dissolvido no óleo.
Em sistemas hidráulicosA borracha é comumente usada como vedação.
Os derivados de petróleo em máquinas inevitavelmente entram em contato com algumas vedações.
Os derivados de petróleo com baixa compatibilidade com a borracha podem causar inchaço, encolhimento, endurecimento e rachaduras, afetando sua capacidade de vedação.
Como resultado, é necessário que os derivados de petróleo tenham boa compatibilidade com a borracha.
O padrão de óleo hidráulico exige um índice de vedação de borracha, que é determinado pela observação da mudança no tamanho de um anel de borracha após ser embebido em óleo por um período de tempo específico.
Durante o uso de óleo com agentes de aderência, o cisalhamento mecânico pode causar a quebra do polímero de alto peso molecular no óleo, reduzindo sua viscosidade e prejudicando a lubrificação normal.
Como resultado, a estabilidade ao cisalhamento é uma propriedade física e química crucial que deve ser testada para esse tipo de óleo.
Há vários métodos para determinar a estabilidade do cisalhamento, incluindo o método de cisalhamento ultrassônico, o método de cisalhamento de bocal, o método de cisalhamento de bomba Vickers e o método de cisalhamento de roda de engrenagem FZG.
Em última análise, esses métodos medem a taxa de declínio da viscosidade do óleo.
A solubilidade é geralmente medida pelo ponto de anilina.
Diferentes graus de óleo têm pontos de anilina variáveis, que representam o limite de solubilidade para aditivos compostos. O valor-limite do óleo com baixo teor de cinzas é maior do que o do óleo peralcalino, e o valor-limite do óleo de estágio único é maior do que o do óleo de múltiplos estágios.
A volatilidade do óleo básico afeta o consumo de combustível, a estabilidade da viscosidade e a estabilidade da oxidação.
Essas propriedades são especialmente importantes para óleos de múltiplos estágios e óleos de economia de energia.
Isso se refere às propriedades físicas e químicas específicas da graxa antiferrugem.
Seus métodos de teste incluem o teste de umidade, o teste de névoa salina, o teste de laminação, o teste de deslocamento de água, bem como o teste de caixa de obturador, o teste de armazenamento de longo prazo, etc.
O desempenho elétrico é uma característica exclusiva do óleo isolante, consistindo principalmente em ângulo de perda dielétrica, constante dielétrica, tensão de ruptura, tensão de pulso, etc.
A profundidade do refino, as impurezas e a umidade do óleo básico afetam significativamente o desempenho elétrico dos derivados de petróleo.
Além das propriedades físicas e químicas gerais da graxa lubrificante, a graxa especializada tem suas próprias propriedades físicas e químicas específicas.
Por exemplo, uma graxa com boa resistência à água requer um teste de encharcamento;
A graxa para baixa temperatura deve passar por um teste de torque para baixa temperatura;
A graxa multiuso deve ser testada quanto à resistência ao desgaste por pressão extrema e à resistência à ferrugem;
A graxa de longa duração deve ser submetida a um teste de vida útil do rolamento.
Existem métodos de teste correspondentes para determinar essas propriedades.
Além do desempenho geral, cada produto petrolífero deve ter seu próprio desempenho especial.
Por exemplo, a taxa de resfriamento de óleo de têmpera deve ser medido;
O óleo emulsionado deve ser submetido a um teste de estabilidade da emulsão;
O coeficiente antideslizamento deve ser medido para o óleo hidráulico do trilho-guia;
O óleo lubrificante em spray deve ser testado quanto à difusividade da névoa de óleo;
O ponto de coagulação do óleo refrigerante deve ser determinado;
O óleo de engrenagem de baixa temperatura deve ser testado quanto à formação do ponto de fluidez, etc. Essas características exigem uma composição química especial do óleo básico ou aditivos específicos para garantir.
Desgaste abrasivo: Desgaste mecânico causado pelo deslizamento de duas superfícies de contato em movimento relativo.
Aditivo: Uma pequena quantidade de substâncias adicionadas para melhorar o desempenho da lubrificação.
Melhorador de adesão: Aditivos adicionados ao óleo e à graxa para melhorar a adesão, como o poliisobutileno.
Lubrificante de adesão: Um lubrificante que contém um modificador de adesão para evitar que ele caia devido à força centrífuga.
Revestimento AF (Antifriction Coating, revestimento antifricção): O lubrificante sólido de filme seco mais amplamente usado, que pode ser curado em temperatura ambiente ou com calor. A fórmula consiste em materiais lubrificantes sólidos (conhecidos como "matérias-primas") e materiais de ligação, consulte "Aglutinante".
Antienvelhecimento: Envelhecimento de materiais causado por fatores como oxidação, superaquecimento ou a presença de determinados metais (por exemplo, cobre, chumbo, prata). A resistência ao envelhecimento dos materiais pode ser melhorada com a adição de aditivos, como antioxidantes.
ASTM: American Society for Testing and Materials (Sociedade Americana de Testes e Materiais).
Óleo básico: Os componentes fundamentais do óleo lubrificante e da graxa.
Aglutinante: Um meio ou excipiente não volátil usado para melhorar a ligação entre partículas sólidas de material lubrificante ou aumentar a adesão entre o filme lubrificante sólido e a superfície de atrito.
Torque de afrouxamento: A força necessária para afrouxar um conexão de parafuso.
Inércia química: Um lubrificante que não reage com determinadas substâncias.
Coeficiente de atrito: A razão entre a força de atrito e a força normal entre duas superfícies de contato.
Desempenho em baixas temperaturas: O ponto de névoa, o ponto de fluidez e o ponto de congelamento são usados para avaliar o desempenho do óleo lubrificante, enquanto os testes de pressão de fluxo e torque em baixa temperatura da Kesternich podem ser usados para medir a graxa lubrificante.
Coloide: Partículas em um líquido estável com um tamanho que varia de 10^-5 a 10^-7 cm, usadas como uma solução sem sedimentação de partículas.
Graxa composta: Graxa lubrificante feita com um espessante de sabão metálico e vários ácidos, especialmente adequada para altas temperaturas e uso prolongado.
Consistência: Um índice de graxa lubrificante que é dividido em penetração do cone de não trabalho e penetração do cone de trabalho e é medido de acordo com o padrão NLGI (National Lubricating Grease Institute).
Basta dividir a consistência em nove graus, como, por exemplo:
| Grau de consistência | Cone de trabalho (1/10 mm) |
| 00 | #：400-430 |
| 0 | #：350-385 |
| 1 | #：310-340 |
| 2 | #：265-295 |
Densidade: A massa do lubrificante por unidade de volume a 20°C, expressa em g/cm3.
Detergentes: Surfactantes que removem resíduos e sedimentos da superfície.
Dispersibilidade: Melhora a dispersibilidade de substâncias insolúveis em um líquido.
Valor DN: Um valor de referência para a velocidade da graxa do rolamento rotativo, expresso como o diâmetro do passo do rolamento (mm) multiplicado por rotações por minuto.
Ponto de gotejamento: A temperatura na qual a graxa lubrificante muda de um estado semissólido para um estado líquido, indicando a resistência ao calor da graxa lubrificante. A temperatura do ponto de gotejamento é definida como a temperatura na qual a primeira gota cai do recipiente à medida que a temperatura aumenta.
Viscosidade dinâmica: Também conhecida como viscosidade absoluta, que reflete a resistência interna entre as moléculas de fluido quando o óleo lubrificante flui. É medida pelo fluxo de óleo lubrificante através de um tubo ou fenda.
Aditivo EP: Substância química usada para melhorar a capacidade de suportar cargas pesadas e altas temperaturas, aumentando a resistência ao desgaste de óleos e graxas.
Emcor: Um teste de resistência à corrosão para graxa lubrificante em rolamentos na água. Pelo menos dois rolamentos lubrificados com graxa são testados depois de ficarem na água por cerca de uma semana. O valor da resistência à corrosão varia de 0 a 5, sendo que 0 indica ausência de corrosão e 5 indica corrosão severa.
Óleo de éster: Compostos de ácidos e álcoois usados como materiais lubrificantes e na produção de graxa lubrificante.
Ponto de fulgor: A temperatura mais baixa na qual uma mistura de vapor de óleo e ar entrará em ignição e se inflamará.
Óleo de fluorosilicone: Um óleo de silicone que contém átomos de flúor em suas moléculas.
Desgaste por corrosão por atrito: Um tipo de desgaste mecanoquímico causado pelo leve deslizamento de dois corpos de contato, resultando em corrosão na superfície de atrito e acúmulo de lascas de óxido entre as superfícies de atrito.
Atrito: O fenômeno da resistência tangencial na interface de contato de dois objetos em movimento relativo.
Graxa: Um meio de lubrificação composto de óleo básico e um espessante.
Inibidor: Um aditivo usado em lubrificantes para retardar o envelhecimento e a corrosão.
Ponto de congelamento: A temperatura máxima do produto de óleo quando a amostra de óleo resfriada não se move mais sob as condições de teste especificadas, expressa em °C.
Ponto de fluidez: A temperatura mais baixa na qual uma amostra resfriada pode fluir sob condições de teste especificadas, expressa em °C. É um índice convencional usado para medir a fluidez em baixa temperatura do óleo lubrificante. O ponto de fluidez é um pouco mais alto que o ponto de congelamento. Anteriormente, o ponto de fluidez era comumente usado, mas agora o ponto de congelamento é amplamente utilizado internacionalmente.
Na próxima década, espera-se que a região da Ásia-Pacífico veja a demanda por óleo lubrificante chegar a 15,5 milhões de toneladas, com a China respondendo por 40% da demanda da região.
Em 2020, a demanda por lubrificantes na China havia dobrado e ultrapassado a dos Estados Unidos.
O rápido crescimento da demanda doméstica por óleo automotivo e a tendência de uso de óleo automotivo de alta qualidade levarão o setor de lubrificantes automotivos a um período de rápido desenvolvimento.
À medida que a demanda por lubrificantes automotivos continua a aumentar, o mesmo acontece com a qualidade do óleo, com produtos de óleo de alta qualidade alinhados diretamente com os padrões internacionais.
Em geral, quando a velocidade de funcionamento dos componentes é alta, é provável que a carga superficial seja menor e o óleo lubrificante adequado a isso deve ter uma viscosidade mais baixa, como o óleo de fuso. Por outro lado, se a velocidade de operação for baixa, a carga superficial será maior e o óleo lubrificante deverá ter uma viscosidade mais alta, como o óleo de engrenagem. No entanto, é importante observar que o óleo lubrificante deve estar em conformidade com as normas estabelecidas pelo fornecedor do equipamento para a seleção do óleo.
É importante observar que a qualidade do óleo lubrificante não pode ser avaliada apenas com base em sua viscosidade, pois há vários outros indicadores a serem considerados.
O óleo lubrificante é geralmente produzido a partir de óleo fracionado ou óleo vegetal refinado. Ele também é conhecido como graxa e é um óleo lubrificante não volátil. De acordo com suas fontes, os óleos lubrificantes podem ser divididos em óleos animais e vegetais, lubrificantes de petróleo e lubrificantes sintéticos.
O óleo lubrificante de petróleo é responsável por mais de 97% do consumo total e, como resultado, o óleo lubrificante é frequentemente usado de forma intercambiável com o óleo lubrificante de petróleo. O principal objetivo do óleo lubrificante é reduzir o atrito entre as peças móveis e também serve como agente de resfriamento, veda superfícies, evita a corrosão e a ferrugem, fornece isolamento, transmite energia, limpa impurezas e muito mais.
As matérias-primas para a produção de óleo lubrificante são a fração de óleo lubrificante e a fração de resíduos das unidades de destilação de petróleo bruto. Os componentes, como substâncias formadoras de carbono livre, substâncias com baixo índice de viscosidade, substâncias com baixa estabilidade de oxidação, parafina e produtos químicos que afetam a cor, são reduzidos ou removidos por meio de processos como desasfaltação com solvente, desparafinação com solvente, refino com solvente, hidrofino, refino ácido-base e refino de argila. O resultado é um óleo básico de óleo lubrificante qualificado.
Após a adição de aditivos, o óleo básico se torna um produto de óleo lubrificante. As principais propriedades do óleo lubrificante são a viscosidade, a estabilidade à oxidação e a lubricidade, que estão intimamente relacionadas à composição das frações do óleo lubrificante.
A viscosidade é um importante indicador de qualidade que reflete a fluidez do óleo lubrificante. Diferentes condições de serviço têm diferentes requisitos de viscosidade, sendo que o óleo lubrificante de alta viscosidade é preferido para máquinas de carga pesada e baixa velocidade.
A estabilidade de oxidação refere-se à capacidade do produto de óleo de resistir à oxidação em ambientes de serviço devido à temperatura, ao oxigênio do ar e à catálise de metais. A oxidação do óleo resulta na formação de substâncias finas de carbono à base de asfalteno, substâncias viscosas semelhantes a tintas ou películas de tinta, ou substâncias aquosas viscosas, que reduzem ou eliminam o desempenho do óleo.
A lubricidade é uma medida da capacidade do óleo lubrificante de reduzir o atrito.
O óleo lubrificante é um lubrificante líquido usado em vários tipos de maquinário para reduzir o atrito, proteger o maquinário e prolongar a vida útil das peças usinadas. Ele desempenha várias funções importantes, incluindo lubrificação, resfriamento, prevenção de ferrugem, limpeza, vedação e amortecimento. O óleo lubrificante representa 85% de todos os lubrificantes usados e há várias marcas disponíveis, com uma taxa de consumo anual de aproximadamente 38 milhões de toneladas em todo o mundo.
Os requisitos gerais para o óleo lubrificante incluem:
O óleo lubrificante é composto por um óleo básico e aditivos. O óleo básico é o principal componente do óleo lubrificante e determina suas propriedades básicas. Os aditivos são usados para melhorar o desempenho do óleo básico e acrescentar novas propriedades, o que os torna uma parte importante do óleo lubrificante.
Os óleos lubrificantes em barril e em lata devem ser armazenados em um depósito para protegê-los dos efeitos do clima.
Os barris abertos de óleo lubrificante devem ser mantidos no depósito e armazenados horizontalmente com as duas extremidades firmemente presas com cunhas de madeira para evitar que rolem.
Inspecione regularmente os barris quanto a vazamentos e certifique-se de que as marcações em suas superfícies estejam claras.
Se for necessário armazenar o barril verticalmente, é aconselhável virá-lo de cabeça para baixo, com a tampa voltada para baixo, ou incliná-lo levemente para evitar que a água da chuva se acumule na superfície e possa inundar a conexão do barril.
A água pode ter efeitos negativos sobre os óleos lubrificantes e, embora não seja fácil penetrar na tampa do cano, ela pode entrar no cano se este for exposto a mudanças extremas de temperatura.
A exposição ao sol quente durante o dia e a temperaturas frias à noite pode causar expansão e contração térmica, levando a mudanças na pressão do ar dentro do barril. Esse efeito de "respiração" pode fazer com que o ar seja expelido do barril durante o dia e inalado de volta à noite, possivelmente trazendo água para dentro do barril se a tampa estiver imersa. Com o tempo, isso pode resultar em uma quantidade significativa de água misturada ao óleo.
Ao distribuir óleo, coloque o barril em uma estrutura de madeira de altura adequada e use uma torneira na tampa para drenar o óleo em um recipiente para evitar gotejamentos. Como alternativa, insira um tubo de óleo na extremidade do barril e use uma bomba manual para distribuir o óleo.
Ao armazenar óleo a granel em um tanque, é inevitável que a condensação e a sujeira se misturem e formem uma camada de lodo no fundo, podendo contaminar o óleo lubrificante. Para evitar isso, o fundo do tanque deve ser projetado em forma de borboleta ou inclinado, e uma torneira de drenagem deve ser instalada para descarregar regularmente o resíduo. Recomenda-se também a limpeza regular do interior do tanque.
A graxa lubrificante é mais sensível às mudanças de temperatura do que o óleo lubrificante. A exposição prolongada a altas temperaturas (como a luz solar) pode fazer com que os componentes do óleo da graxa lubrificante se separem, por isso é importante armazenar os barris de graxa lubrificante em um depósito, com a boca do barril voltada para cima.
A abertura maior dos cilindros de graxa lubrificante facilita a penetração de sujeira e água, portanto, certifique-se de fechar a extremidade do cilindro imediatamente após a distribuição.
Os óleos lubrificantes não devem ser armazenados em áreas muito frias ou muito quentes por longos períodos, pois temperaturas extremas podem ter efeitos adversos sobre o óleo.
Os óleos básicos de óleo lubrificante são categorizados principalmente em óleos básicos minerais e sintéticos. Embora os óleos básicos minerais sejam amplamente usados e representem uma grande parte do mercado (cerca de 95% ou mais), certas aplicações exigem produtos misturados com óleos básicos sintéticos, o que levou a um rápido crescimento no uso de óleos básicos sintéticos.
Os óleos básicos minerais são derivados do petróleo bruto e passam por vários processos de refino, como destilação atmosférica e a vácuo, desasfaltação com solvente, refino com solvente, desparafinação com solvente e argila ou hidrorrefino.
Em 1995, o padrão para óleos básicos lubrificantes na China foi atualizado, com uma modificação no método de classificação e a adição de dois padrões especiais de óleo básico para baixo ponto de fluidez e refino profundo. A seleção do melhor óleo bruto é crucial na produção de lubrificantes minerais.
A composição química dos óleos básicos minerais inclui hidrocarbonetos de alto ponto de ebulição com alto peso molecular e misturas de não hidrocarbonetos. Essas composições geralmente consistem em alcanos (cadeia linear, cadeia ramificada e cadeia multiramificada), cicloalcanos (monocíclicos, bicíclicos e policíclicos), aromáticos (monocíclicos e policíclicos), aromáticos cicloalquílicos, compostos orgânicos contendo oxigênio, nitrogênio e enxofre, coloides, asfaltenos e outros compostos não hidrocarbonetos.
No passado, as principais empresas petrolíferas estrangeiras classificavam os óleos básicos com base na natureza e na tecnologia de processamento do petróleo bruto em categorias como óleo básico de parafina, óleo básico intermediário e óleo básico naftênico. No entanto, com a tendência de óleos de motor de baixa viscosidade, multinível e universal na década de 1980, foram impostos requisitos de índice de viscosidade mais altos aos óleos básicos. Como resultado, o método de classificação original ficou desatualizado, e as empresas petrolíferas estrangeiras começaram a classificar os óleos básicos com base no índice de viscosidade sem um padrão rigoroso.
Em 1993, o API introduziu um sistema de classificação de cinco categorias para óleos básicos (API-1509) e o incorporou ao sistema de licenciamento e certificação de óleo de motor do API (EOLCS).
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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