Lubrificantes

Multifuncional

Vários cuidados devem ser tomados ao utilizar óleos lubrificantes tipo Universal Tractor Transmission Oil (Utto) em sistemas conjugados de tratores agrícolas, a fim de evitar danos aos sistemas e componentes que compartilham o mesmo fluido

Tratores agrícolas de pneus são equipamentos móveis bastante complexos, que envolvem elevados níveis de projeto de engenharia e são capazes de operar a velocidades muito mais elevadas que outros equipamentos móveis “off-road”. Contudo, eles devem demonstrar, também, desempenho confiável a baixas velocidades como nas aplicações de preparo de solo e colheita.

Tratores agrícolas de pneus devem operar em um vasto espectro de temperaturas, variando de climas extremamente frios a condições de calor intenso. Devem operar, também, em ambientes extremamente hostis nos quais lama, poeira, gelo e água são ameaças permanentes. Adicionalmente, os tratores agrícolas de pneus têm que trabalhar com elevada confiabilidade, visto que falhas inesperadas podem ter grandes consequências financeiras, sendo a indisponibilidade muito mais custosa que o reparo em si. Não é de impressionar, então, que tratores agrícolas de pneus e os implementos agregados sejam submetidos às condições muito severas no universo dos projetos mecânicos de equipamentos móveis.

Estas considerações aplicam-se, também, aos fluidos lubrificantes para uso nos sistemas conjugados (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freio em banho de óleo), produtos que movimentam importantíssimos sistemas operacionais do equipamento e que constituem-se, em última instância, em peça-chave de uma produção contínua e confiável.

Os óleos lubrificantes empregados em sistemas conjugados (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freio em banho de óleo) de tratores agrícolas de pneus são expostos, de maneira ímpar, a todo tipo de desafio no que diz respeito à formulação. O fluido lubrificante tem que operar de forma adequada desde a partida em climas extremamente frios e deve manter, também, o seu desempenho em condições de temperaturas extremamente elevadas.

O ingresso de material particulado sólido abrasivo, como poeira, e umidade quando da substituição de implementos agrícolas no campo é uma constante e o atrito interno fluido deve ser levado em conta. A consistência das propriedades físico-químicas sob todos os tipos de condições de operação é muito importante, de maneira que os freios em banho de óleo (úmidos) não sofram agarramento que possam colocar em perigo o ope-

Valtra

Os óleos lubrificantes empregados em sistemas conjugados estão expostos a diversos poluentes

Charles Echer

A poeira e a umidade são os principais fatores de contaminação dos sistemas hidráulicos

rador do equipamento, as mudanças de marcha se efetuem de forma suave e os implementos agrícolas acoplados operem com a precisão esperada.

Com o intento de prover adequado desempenho operacional em amplo leque de condições de trabalho, o fluido lubrificante para uso em sistemas conjugados de tratores agrícolas de pneus (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freio em banho de óleo) deve ter pacote de aditivos apropriado, sendo um dos aditivos mais importantes nesta aplicação o Melhorador de Índice de Viscosidade (MIV). Os MIVs são moléculas de pequenas dimensões a baixas temperaturas, mas que se expandem à medida que a temperatura aumenta. À proporção que a temperatura do fluido lubrificante diminui, novamente, as moléculas do MIV retornam ao seu tamanho original, permitindo que o óleo lubrificante escoe com o fluxo adequado.

INFLUÊNCIA DOS MIVS

A influência dos MIVs nos fluidos lubrificantes de sistemas conjugados de tratores agrícolas de pneus (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freio em banho de óleo) permite que se trabalhe de forma satisfatória em duas condições de operação: manter a viscosidade cinemática adequada para proteger as superfícies metálicas dos elementos mecânicos em movimento quando em temperaturas de operação elevadas e fluir facilmente a temperaturas menores de forma a garantir lubrificação eficiente e fácil circulação do óleo lubrificante, imediatamente, após a partida a frio do trator agrícola de pneus.

Fluidos lubrificantes que contêm em sua formulação MIVs são, comumente, denominados “multigrau”. Eles são bastante diferentes dos produtos chamados “monograu”, que, em tempos passados, eram amplamente utilizados em sistemas conjugados de tratores agrícolas de pneus (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freio em banho de óleo). Ao utilizar os fluidos lubrificantes “monograu”, os usuários tinham a incômoda tarefa de drenar e utilizar óleo lubrificante mais viscoso que pudesse suportar as elevadas temperaturas do verão e efetuar o processo inverso, usar óleos lubrificantes de menor viscosidade cinemática, ao iniciar-se o período de inverno e as baixas temperaturas.

Atualmente, exceto em casos especiais, o uso de fluidos lubrificantes “multigrau” é preferido em sistemas conjugados (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freios em banho de óleo) de tratores agrícolas de pneus.

Um típico Utto (Universal Tractor Transmission Oil) desempenha papel multifuncional atuando como óleo lubrificante para as engrenagens e fluido para sistema hidráulico, suportando severas condições de operação nos típicos sistemas de freio em banho de óleo (úmido) dos modernos tratores agrícolas de pneus, provendo inibição da corrosão às superfícies metálicas dos componentes mecânicos, ter certa tolerância à água e ser agente de geração e transmissão de enormes pressões hidráulicas (> 350bar) para operar os equipamentos auxiliares. O Utto deve possuir, também, elevado coeficiente de atrito dinâmico para manter estável a transferência de potência e a operação consistente do pacote de embreagem, tarefa vital para o funcionamento suave da última geração de trans-

Válvulas de controle remoto merecem atenção especial

Mecanismo de atuação do MIV - Melhorador do Índice de Viscosidade: expande em altas temperaturas e contrai em baixas temperaturas

missões powershift, especialmente sob altas condições de torque.

Vimos que os MIVs (Melhorador de Índice de Viscosidade) são estruturas solúveis no óleo lubrificante, cujas moléculas diminuem de volume à medida que a temperatura diminui e aumentam em volume à medida que a temperatura aumenta. Desafortunadamente, porém, as complexas estruturas moleculares dos MIVs podem ser danificadas pelo equipamento que deve proteger. Cisalhamento, processo em que as moléculas dos MIVs são literalmente "fatiadas" pela ação dos dentes das engrenagens, é algo que os MIVs devem suportar para realizar de forma adequada a sua função nos sistemas conjugados (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freio em banho de óleo) de tratores agrícolas de pneus.

A estabilidade ao cisalhamento é inversamente proporcional ao peso molecular do polímero do MIV. Regra geral, polímeros de elevado peso molecular proporcionam maior viscosidade cinemática com menor estabilidade ao cisalhamento, enquanto que polímeros de baixo peso molecular proveem menores viscosidades cinemáticas e maior estabilidade ao cisalhamento. Níveis adequados de estabilidade ao cisalhamento para cumprir as exigências técnicas a que se destina o Utto são primordiais na questão custo e desempenho.

Fluidos lubrificantes para uso em sistemas conjugados de tratores agrícolas de pneus (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freios em banho de óleo) devem ter níveis de desempenho adequados, mas devem apresentar, também, custos competitivos. Óleos lubrificantes "multigrau" devem ter Índices de Viscosidade (IV – relação numérica entre a variação da viscosidade cinemática com a temperatura) relativamente elevados, devem escoar suavemente a baixas temperaturas e manter viscosidades cinemáticas adequadas em temperaturas normais de serviço. Estas propriedades são particularmente importantes em Uttos, visto que mudanças na viscosidade cinemática podem levar a variações no desempenho do sistema hidráulico e do sistema de freio em banho de óleo (úmido).

O MIV (Melhorador do Índice de Viscosidade) possibilita que o desempenho do fluido lubrificante, em questão de viscosidade cinemática, seja relativamente similar em amplas faixas de temperatura. Em locais em que os tratores agrícolas de pneus estejam operando em climas muito frios é essencial que o Utto tenha boas propriedades às baixas temperaturas dos meses de inverno. O uso de MIVs inadequados ou de óleos básicos com viscosidade cinemática muito baixa levará à bombeabilidade deficiente do Utto e poderá causar severos danos ao sistemas conjugados (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freios em banho de óleo) dos sistemas agrícolas de pneus.

O ingresso de umidade e material particulado sólido abrasivo é um problema sério em sistemas conjugados de tratores agrícolas de pneus (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freios em banho de óleo), visto que mangueiras são regularmente desconectadas e reconectadas à medida que diferentes tipos de implementos agrícolas são usados. A estratégia para conviver com estas situações de contaminação é homogeneizar a água no Utto antes que ocorra a sua decantação, sendo recomendável que o Utto tolere, até, 1% de água e que haja um sistema de filtração do fluido lubrificante adequado e com manutenção regular.

Um dos aspectos mais importantes a ser considerado na formulação do Utto é satisfazer as exigências técnicas de forma a evitar-se o fenômeno genericamente conhecido por "chatter", que consiste em ruídos agudos, trepidações e perda de desempenho do sistema de freios em banho de óleo (úmido), provocado pela falta de atrito entre as placas de fricção e estacionárias.

Uma formulação de alta qualidade para Uttos é essencial. Uttos com formulações inadequadas podem não ter a capacidade de combinar a estabilidade ao cisalhamento com o desempenho em baixas temperaturas, propriedades que têm estreita relação tanto com o óleo básico empregado como com o MIV (Melhorador do Índice de Viscosidade) utilizado.

Pode ser redundante, mas é importante frisar que o uso de Uttos com níveis de desempenho inadequados, selecionados tomando por base apenas o custo, pode provocar elevadas taxas de desgaste aos sistemas conjugados dos tratores agrícolas de pneus (caixa de mudanças, reduções finais, diferencial, sistema hidráulico e freios em banho de óleo (úmidos)) com perdas que excederão, em grande escala, a economia obtida em curto prazo. A indisponibilidade do trator é de extrema gravidade em épocas vitais, como, por exemplo, na de plantio da soja ou no plantio e colheita da cana-de-açúcar, em que eles são utilizados de maneira contínua e intensa.

Marcos Lobo, Qu4ttuor Consultoria

Detalhes de contaminação do Utto com água (esquerda) e contaminação com material particulado sólido