Revista lubes em foco edicao07 by Lubes em Foco

EM FOCO

Jun/Jul 08 Ano II • nº 7 Publicação Bimestral R$ 12,00

A revista do negócio de lubrificantes

IV - Índice de viscosidade

Medindo a resistência à variação de temperatura. Entenda a importância desse parâmetro na formulação e avaliação de um lubrificante.

Emissões veiculares

Regras que afetam diretamente a tecnologia de motores da nova geração e direcionam o desenvolvimento das modernas formulações de lubrificantes.

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Editorial As transformações que estão ocorrendo no mercado de lubrificantes brasileiro são bastante significativas e trazem aspectos interessantes e inovadores. O mercado cresce com o desenvolvimento industrial do país e, ao mesmo tempo, é chacoalhado por fusões e aquisições, em que novos agentes assumem papéis importantes. As tradicionais multinacionais se enfraquecem e os pequenos produtores vão percebendo sua parcela de participação crescer continuamente. Assim, fatores significativos, como a compra da Esso pelo grupo Cosan, o crescimento do grupo Ultra, que, após a aquisição da Ipiranga, agora investe na ChevronTexaco e a presença da Petronas comprando a FL, trazem um dinamismo ao mercado, que não mais se satisfaz somente com as posições conservadoras da indústria do petróleo, mas espera inovações e avanços tecnológicos significativos do setor. Nesse cenário, é óbvio que a produção de óleos básicos se torna o principal gargalo na cadeia produtiva, devido tanto à incapacidade das refinarias brasileiras de atender à demanda, quanto ao agravamento da disponibilidade mundial por essa matéria-prima. Assim, os preços sobem, as importações aumentam e trazem consigo nervosismo e apreensão ao mercado. Ao contrário do que muitas pessoas pensam, mesmo as recentes descobertas de petróleo na camada de pré-sal não terão, a curto prazo, um impacto significativo para o setor de lubrificantes que afaste definitivamente o fantasma do desabastecimento. Para isso, deverão ser primeiro realizados vultosos investimentos nas refinarias do país. Estamos assistindo a uma clara tendência tecnológica de evolução da qualidade dos óleos básicos e já vemos, pelo mundo afora, projetos e investimentos sendo feitos na produção de básicos dos grupos II e III para atender à crescente demanda. Por aqui, ainda não temos uma definição do caminho a seguir e tampouco de quando assistiremos a uma alteração significativa no perfil do nosso abastecimento de básicos. Até lá, só nos resta torcer para que o nosso segmento acompanhe e receba o mesmo nível de importância dado aos combustíveis e à energia em geral. Os Editores

Publicado por: AGÊNCIA VIRTUAL LTDA. Rua da Glória 366 - sala 1101 CEP 20241-180 - Rio de Janeiro - RJ - Brasil Tel.: (5521) 2224-0625 e-mail: comercial@lubes.com.br Conselho Editorial Antonio Carlos Moésia de Carvalho Ernani Filgueiras de Carvalho Gustavo Eduardo Zamboni Pedro Nelson Abicalil Belmiro

Diretor de Arte Gustavo Eduardo Zamboni Capa Gustavo Eduardo Zamboni

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Revisão Angela Belmiro

Tiragem 4.000 exemplares

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Diretor Comercial Antonio Carlos Moésia de Carvalho

Redação Tatiana Fontenelle

Jornalista Responsável Marcia Lauriodo Zamboni - reg. 17118-78-45

Impressão SOL Gráfica

Sumário desvio resfriador de EGR

gases de escapamento

entrada do ar

Entrevista com Rosangela Moreira de Araújo

CPT 30 anos

Nova Superintendente de Qualidade da ANP reafirma compromisso com o monitoramento e a comunicação.

Uma história de sucesso de um centro de tecnologia em lubrificantes e combustíveis.

Emissões veiculares

Índice de viscosidade

Contagem de partículas

O óleo náutico

29 30 31

Mercado em foco

A legislação exige das montadoras e essas precisam de combustíveis e lubrificantes adequados.

Conhecer os vários tipos de viscosidade e o cálculo do IV tornase fundamental para se entender um lubrificante multiviscoso.

Contar e classificar os contaminantes é fundamental para sua durabilidade.

Cuidados na escolha do lubrificante para as embarcações de recreio e os motores de popa.

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ANP dinamiza monitoramento Rosângela Moreira de Araújo assumiu a Superintendência de Biocombustíveis e de Qualidade de Produtos da ANP enfrentando desafios e ampliando a comunicação da Agência com o mercado. Em entrevista exclusiva à LUBES EM FOCO, a nova superintendente comenta sobre sua visão para o mercado, a eficiência do Programa de Monitoramento da Qualidade dos Lubrificantes e o novo fluxo de registro de produtos na ANP. Por: Tatiana Fontenelle

do de derivados de petróleo; entretanto, a ANP, com sua Superintendência, quais os prinatuação junto a esse mercado, cipais desafios que enfrentou? pode inverter essa percepção. Rosângela - A área de qualidade Como está o espaço ocupado da ANP nasceu com sua própria por esse segmento dentro da estruturação, tendo suas atribuiSuperintendência de Qualidações ampliadas quando da entrade da Agência? da dos biocombustíveis no rol dos Rosângela - O trabalho da produtos regulamentados, sendo ANP é crescente no setor de hoje denominada de Superintenlubrificantes. Haverá aumento dência de Biocombustíveis e de do espectro do Programa de Qualidade de Produtos - SBQ. Monitoramento da Qualidade Os principais desafios encontrade Lubrificantes – PMQL, o dos foram relativos aos Programas que também permitirá fornede Monitoramento da Qualidade cer maior agilidade à fiscalide Combustíveis – PMQC e de LuRosângela Moreira de Araújo • Superintendente de zação, a partir de um númebrificantes - PMQL. Com relação a Biocombustíveis e Qualidade de Produtos da ANP ro maior de laboratórios para esse último Programa, vale ressaltar o aumento da quantidade de amostras analisadas e a analisar amostras. Inclusive em junho disponibilizamos link na página da ANP para acesso ao Registro Geral crescente abrangência do território nacional. Considerando ainda os desafios a serem enfrentados à de Produtos, que permite aos solicitantes de registro frente da SBQ, posso destacar a reavaliação dos Progra- de lubrificantes e aditivos acompanhar o andamento mas de Marcação de Solventes e Biodiesel e a ampliação do processo junto à ANP. Em uma segunda fase, será da capacidade do laboratório da ANP, CPT. Além disso, possível que qualquer agente, assim como o consumihá diversos temas no âmbito da regulação a serem ava- dor, possa acessar a situação de um registro de lubriliados, tais como revisão de especificações e regras de ficante ou aditivo junto à ANP. Esse é um instrumento que permitirá facilitar o saneamento de problemas de comercialização, que afetam a qualidade de produtos. registro, pois o próprio usuário do sistema poderá inLubes em Foco - Os lubrificantes, devido ao seu menor dicar a existência de produtos não registrados no mervolume, não ocupam um lugar de destaque no merca- cado e informar à ANP.

Lubes em Foco - Ao assumir a

Lubes em Foco - Após um ano da divulgação dos primeiros resultados do Programa de Monitoramento da Qualidade dos Lubrificantes, qual a sua avaliação desse projeto? Rosângela - O advento do PMQL foi vital para que a ANP verificasse a pungente necessidade de atuação enérgica na regulação do mercado de lubrificantes. Como resultado desse Programa, pode ser observada, com base nos dados divulgados no Relatório de Monitoramento de Lubrificantes, uma considerável redução dos índices de não-conformidades, quando comparados com os índices obtidos pelo projeto-piloto e no primeiro ano do programa. Além disso, os dados do PMQL servem como orientação para a Superintendência de Fiscalização do Abastecimento realizar ações de fiscalização no mercado. Outro efeito verificado foi um aumento no número de denúncias após a divulgação dos resultados do PMQL, por haver uma preocupação do próprio mercado com a qualidade do produto e sua regulação.

“

Lubes em Foco - Além dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo, Goiás, Tocantins e Distrito Federal, que outros são monitorados? Há previsão para uma abrangência maior do programa? Rosângela - Além desses, também são monitorados os estados de Minas Gerais, Rio Grande do Sul e Bahia. O PMQL mostrou ser uma ferramenta de fundamental importância para a regulação do mercado de lubrificantes, o que levou a ANP a ter como meta a sua implementação definitiva em todo o território nacional. Ressalto que a ANP busca incluir nos novos contratos de instituições de pesquisa a coleta e a análise de lubrificantes de forma a abranger todo o território nacional.

O objetivo é coletar óleos lubrificantes no maior número possível de estados brasileiros

a Sra. percebe a reação do mercado com relação ao Programa? Há colaboração suficiente dos agentes do setor? Rosângela - O mercado está reagindo muito bem ao PMQL. Os revendedores não oferecem resistência em fornecer as amostras, colaborando com os coletores em tudo que lhes compete. Os produtores estão mais atentos, buscando corrigir falhas eventuais em seus rótulos e procurando manter os registros atualizados, para não correrem o risco de ter algum produto considerado desconforme em qualidade, rótulo ou registro. Os agentes vêm elogiando a ANP pelo trabalho realizado tanto no PMQL, quanto no registro de produtos, pois eles sabem da relevância dos mesmos e se sentem justiçados.

Lubes em Foco - A ANP pretende manter o mesmo modelo adotado até agora para o PMQL, ou estuda alguma novidade nesse setor? Rosângela - O atual modelo adotado para o PMQL tem-se mostrado adequado e será mantido para o acompanhamento da qualidade dos óleos lubrificantes. Entretanto, o número de instituições contratadas pela ANP para coleta e análise das amostras aumentará. O objetivo é coletar óleos lubrificantes no maior

“

Lubes em Foco - Como

número possível de estados brasileiros, varrendo todo o território nacional.

Lubes em Foco - A Resolução nº10, publicada no ano passado, eliminou as categorias de óleos API-CD e APISE. Existe algum plano de revisão periódica desses limites de qualidade? Rosângela - A ANP está sempre aberta a promover as discussões e revisões que se mostrarem necessárias às especificações inerentes a suas atribuições. Entendemos que os níveis mínimos de desempenho estabelecidos pela Resolução 10/2007 mostram certa distância do que é adotado internacionalmente. Entretanto, para implantar esses limites, a ANP se baseou em dados reais do mercado nacional, como, por exemplo, a idade da frota de veículos em circulação, a abertura do mercado com o ingresso de pequenos fabricantes de lubrificantes e a oferta de produtos disponíveis. Além disso, foram ouvidos todos os segmentos do setor. Existem a preocupação e o compromisso em defesa do consumidor, no sentido de não permitir oferta de óleos lubrificantes com nível de qualidade que não atenda aos requisitos exigidos pelos motores automotivos em circulação. 7

Lubes em Foco - Alguns setores do mercado comentam sobre a necessidade de uma regulamentação para a fabricação e comercialização de graxas. Existe alguma intenção da ANP em estabelecer regras para esse segmento? Rosângela - Esse assunto está sendo discutido internamente na ANP, nas áreas com atribuições relacionadas à regulação desse mercado. Do ponto de vista da SBQ, o controle de qualidade desses produtos deve ser monitorado de forma similar ao que tem sido feito com os lubrificantes, visando à garantia da qualidade de tais produtos e à proteção do consumidor final. Lubes em Foco - Está programado para outubro próximo um simpósio sobre lubrificantes em SP. Como a Sra. vê esse evento, com relação ao trabalho da ANP nesse setor? Rosângela - Eventos como esse são sempre uma ótima oportunidade para divulgação dos trabalhos que a ANP tem realizado para a regulação do mercado, tendo em vista que a presença do setor permite a troca de informações. Além disso, a ocasião é própria para tirar dúvidas do mercado quanto aos registros dos produtos

e dados do monitoramento, assuntos que têm trazido os agentes econômicos a solicitar freqüentes reuniões com esta Superintendência.

Lubes em Foco - O que a ANP está mudando em relação à comunicação com o mercado? Rosângela - Estamos disponibilizando a consulta ao acompanhamento do andamento dos processos por meio do novo fluxo de Registros de Produtos - RGP. Nesta primeira etapa, o público externo poderá acessar, via internet, as informações referentes à tramitação dos processos de solicitação de registros, desde sua chegada ao protocolo, e emissão de laudos, até a publicação de seus registros no DOU. Na 2ª fase, será disponibilizada consulta a todos os registros de aditivos, óleos e graxas lubrificantes. Aproximadamente 10.000 foram concedidos e publicados por esta Agência. A ANP está realizando intenso trabalho de atualização e revisão de todo esse quantitativo de registros de lubrificantes, a fim de atender a uma das grandes demandas do mercado, envolvendo agentes econômicos, órgãos fiscalizadores e consumidores.

30 anos do CPT e um histórico de conquistas

Por Tatiana Fontenelle

o ano de 1977, com a inauguração de novas instalações em Brasília, o CPT (Centro de Pesquisas e Análises Tecnológicas), então chamado CEPAT, tornou-se referência nacional, abrigando quatro laboratórios de análises de combustíveis e lubrificantes. No início da década de 80, o Centro de Pesquisas foi o responsável pela elaboração das especificações do álcool combustível, inéditas mundialmente. Desde o início, o CPT estabeleceu um forte intercâmbio com a comunidade científica da área de petróleo, sendo convidado a participar de Planos Interlaboratoriais de Correlação com entidades como o Centro de Pesquisas da Petrobrás (CENPES), Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis (IBP), Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT/USP), American Society for Testing and Materials (ASTM), além de laboratórios das refinarias, da Indústria Automobilística, da Indústria de Lubrificantes e de Aditivos, dos Órgãos de Meio Ambiente federais e estaduais, entre outros. Em 1997, com a quebra do monopólio estatal e a criação da Agência Nacional do Petróleo (ANP), inúmeros novos produtores e importadores de derivados de petróleo entraram no mercado, o que multiplicou exponencialmente as quantidades de registros de produtos e ensaios realizados pelo Centro. Além disso, as normas de especificação dos produtos foram sendo continuamente aprimoradas, o que exigiu análise de outras características dos derivados de petróleo. Nos últimos anos, para atender à crescente demanda, intensificou-se o programa de modernização com contratação e qualificação de pessoal e aquisição de novos equipamentos. O Programa de Monitoramento da Qualidade dos Combustíveis (PMQC), criado pela ANP, conferiu nova dinâmica ao trabalho do CPT. Para dar agilidade ao monitoramento, hoje as análises de combustíveis são realizadas por uma rede de 24 instituições contratadas no Brasil

inteiro, a maioria sendo institutos vinculados a universidades federais. Para garantir a qualidade das análises realizadas pelos contratados, o CPT coordena Programas Interlaboratoriais, realiza visitas técnicas, calibra equipamentos e treina funcionários. A entrada do biodiesel no mercado de combustíveis também significou um intenso trabalho do CPT na adequação das normas e especificações internacionais à realidade brasileira em função do nosso clima, matériaprima, tecnologia e logística. Desde 2005, o CPT já conta com equipamentos específicos e realiza ensaios em amostras de biodiesel. Com a publicação das Portarias n.º(s) 125 a 131/1999, regulamentando o mercado de lubrificantes, desde o registro dos produtos até a coleta do óleo usado, bem como o rerrefino de óleos usados, a ANP verificou a necessidade de monitoramento nesse setor. Com isso, o CPT elaborou um Programa Piloto de Monitoramento de Lubrificantes, realizado de 2003 a 2005, o qual apontou um elevado índice de não-conformidade, constatando que os lubrificantes apresentavam muitas peculiaridades e maior complexidade, o que levou à implantação do Programa de Monitoramento da Qualidade dos Lubrificantes - PMQL, em janeiro de 2006. A diversidade de produtos comercializados e as mudanças mais freqüentes de formulações e de nível de desempenho, para atender à evolução tecnológica e comercial, tornaram tal programa merecedor de cuidados e critérios diferenciados. 9

EMISSÕES A FORÇA QUE ORIENTA A TECNOLOGIA Por: Pedro Nelson Abicalil Belmiro

s discussões sobre o problema da poluição causada por emissões veiculares já são antigas e vêm evoluindo com o passar do tempo. No Brasil, o principal passo dado na direção de uma normatização desse assunto foi o PROCONVE – Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores, instituído em maio de 1986, que definiu, em outubro de 1993, os primeiros limites de emissão para veículos leves e pesados. Foi baseado na experiência internacional dos países desenvolvidos e exige que os veículos atendam aos limites estabelecidos em ensaios padronizados e com combustível de referência. Os gases que entram nessa contabilidade são o Monóxido de Carbono (CO), Hidrocarbonetos (HC), Óxidos de Nitrogênio (NOx), além de material particulado expelido por motores a Diesel e aldeídos, resultado da queima do álcool combustível. Na contagem de material particulado, o teor de Enxofre do combustível e do lubrificante é fator de extrema importância. O Programa estabeleceu a redução gradativa dos valores limites para cada tipo de poluente, separando as especificações para veículos leves (Proconve L) que caminha para sua fase 5 e veículos pesados movidos a Diesel (Proconve P) que entra na sua sexta etapa, ambas a partir de janeiro de 2009, seguindo a resolução nº 315 do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. PROCONVE Limites máximos de emissão para veículos leves novos¹ ANO

CO (g/km)

HC (g/km)

Nox (g/km)

ALDEIDOS² (g/km)

EVAP.³ (g/teste)

CÁRTER

CO-ML (%/vol) 3,0

89 - 91 6 92 – 96

24,0

2,10

2,00

6,0

Nula

24,0

2,10

2,00

0,15

6,0

Nula

3,0

92 -93

12,0

1,20

1,40

0,15

6,0

Nula

2,5

Mar/94

12,0

1,20

1,40

0,15

6,0

Nula

2,5

Jan/97

2,0

0,30

0,60

0,03

6,0

Nula

0,5

Mai/03

2,0

0,30 0,164 ou 5 0,30 4 0,5 ou 6 0,30

0,60 0,256 ou 0,60

0,03

2,0

Nula

0,5

0,03

2,0

Nula

0,56

0,02

2,0

Nula

0,5

PROCONVE L4

Jan/07

PROCONVE L5

Jan/09

2,0 2,0

0,12 ou 0,25

1 - Medições de acordo com a NBR6601 (US-FTP75), e conforme as Resoluções CONAMA n˚ 15/95 e n˚ 315/02. • 2 - Apenas para veículos do ciclo Otto. Aldeídos totais de acordo com a NBR 12026. • 3 - Apenas para veículos do ciclo Otto, exceto a GNV. • 4 - Hidrocarbonetos não metano (NMHC). • 5 - Hidrocarbonetos totais somente para veículos a GNV, que também atendem ao item (4). 6 - Apenas para veículos do ciclo Otto, inclusive a GNV. Fonte: Cetesb

Segundo dados técnicos, a implantação do PROCONVE levou a uma redução inicial significativa das emissões; entretanto, muito ainda se discute para que os números absolutos da poluição nos grandes centros sejam reduzidos a valores mais aceitáveis. O Ministério Público Federal em São Paulo ajuizou ação civil pública para que o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), a partir de 1º de abril de 2009, só conceda licença para veículos pesados e motores a diesel adaptados para receber o combustível menos poluente, com concentração de Enxofre de 50 partes por milhão (ppm). A comercialização de veículos menos poluentes e a distribuição do combustível com menor teor de Enxofre estão previstas na etapa seis do PROCONVE, que foi espelhada na fase EURO 4 e prevê limites idênticos aos que já entraram em vigor na Europa em 2005. A fase EURO 5 entrou este ano em vigor na Europa com redução significativa dos valores de NOx. Já estão estabelecidas também as normas para a fase 7 do PROCONVE, que deverá entrar em vigor por volta de 2012, quando na Europa deverá estar vigente a EURO 6.

UMA SÓLIDA TECNOLOGIA EM ATF É ESSENCIAL PARA ATENDER AOS REQUISITOS MUNDIAIS DOS FABRICANTES DE MOTORES.

Nos Estados Unidos, a Agência de Proteção Ambiental EPA (Environmental Protection Agency) estabeleceu seus limites de emissões de forma bastante complexa e com procedimento de testes diferentes dos europeus. Os fabricantes de veículos têm que ter a média de seus carros fabricados enquadrada em determinados índices, e para cada categoria de veículos existem limites próprios. A classificação americana chamada TIER I foi estabelecida em 1998, ficando em vigor até 2002, quando entrou a TIER II, substituída pela TIER III em 2007. Também é adotada uma terminologia para faixas mais limitantes de emissões, como TLEV, LEV, ULEV e ZEV para Transitional Low, Low, Ultra Low e Zero Emission Vehicle, que significam desde veículos de transição para baixas emissões até o veículo que emite zero poluentes. Sendo diferentes as metodologias de testes para a determinação do nível de emissões, temos diferentes unidades na apresentação dos resultados. Assim, para veículos leves utilizam-se gramas por quilômetro (g/Km) e para motores diesel utilizam-se gramas por quilowatt hora (g/KWh). Ainda é possível utilizar a forma percentual

No atual mercado fragmentado de Fluidos para Transmissões Automáticas, a Infineum possui produtos de alto desempenho desenvolvidos para uma grande variedade de transmissões, em nível mundial. Nosso compromisso é dar continuidade ao desenvolvimento de soluções inovadoras em aditivos para ATF , o que tem nos ajudado a contribuir para os padrões da indústria: • Durabilidade e fricção para economia de combustível • Intervalos de Troca estendidos para transmissões automáticas em motores a diesel • Um ATF denominado “Multi Veículo” para atender aos requisitos dos principais fabricantes de motores nor te americanos.

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(%) para o teste de regulagem de um veículo em marcha lenta, medindo somente o Dióxido de Carbono (CO).

Alternativas tecnológicas De acordo com informações das montadoras, o Brasil fabrica motores para exportação que precisam estar enquadrados nas especificações EURO 4 para emissões e, portanto, já possui a tecnologia necessária para atender aos requisitos de emissões na próxima fase do programa brasileiro. Essa tecnologia envolve vários componentes ligados ao motor, compondo o que chamamos de “trem de força”, e seu desenvolvimento é diretamente impulsionado pela legislação ambiental além de custos e considerações sociais.

desvio resfriador de EGR

admissão e escape e também o resfriamento do ar de admissão (after cooler) e na câmara de combustão propriamente dita, com alteração no projeto da câmara, aumento da pressão de injeção e diminuição do consumo de óleo e da passagem dos gases de combustão para o cárter (blow-by). Também é necessária a atuação no sistema depois da câmara de combustão com a utilização, além de filtro para material particulado, de equipamento para a recirculação dos gases de exaustão (EGR), que retorna parte dos gases de escapamento ao motor e reduz a temperatura máxima da mistura ar-combustível em ignição, para diminuir o volume de NOx. A atuação no tratamento dos gases de combustão implica a utilização de um sistema de redução catalítica seletiva chamado SCR e também filtro para material particulado. O processo consiste em uma tecnologia na qual um reagente líquido é usado para reagir e neutralizar o NOx (óxidos de Nitrogênio originários da combustão). Esse reagente, cuja composição envolve 32,5% de uréia dissolvida em água, é um líquido não tóxico, sem odor e não inflamável, que é injetado no sistema de exaustão sob o controle de uma bomba monitorada eletronicamente. Com o aquecimento do fluxo de exaustão, ocorrem a hidrólise do reagente e moléculas de amônia. O NOx e essas moléculas de amônia reagem dentro do catalisador, liberando nitrogênio e vapor de água, substâncias inofensivas ao meio ambiente.

Impacto nas formulações

gases de escapamento

entrada do ar

Assim como a economia de combustível determina a viscometria dos lubrificantes, exigindo novos desenhos de materiais em comandos de válvulas e mancais, os requisitos para emissões têm impulsionado as estratégias de desenho da câmara de combustão, os sistemas de pós-tratamento e a composição de fluidos. As alternativas tecnológicas de controle levam os fabricantes de motores, de combustíveis e de lubrificantes a duas opções: reduzir a emissão na fonte ou tratar os gases da combustão. Com relação à tecnologia de motores, a redução de emissões na fonte implica melhorias no sistema antes da câmara de combustão, otimizando os canais de

Diante das opções de tecnologia a serem utilizadas pelos fabricantes de motores, os impactos nas formulações dos lubrificantes podem ser diferenciados. De acordo com técnicos da indústria de aditivos, quando a solução adotada é a recirculação dos gases de escape pelo sistema EGR, juntamente com um atraso na injeção de combustível e um filtro de material particulado, observa-se um aumento no nível de fuligem no óleo lubrificante, aumentando o desgaste e a necessidade de aditivação dispersante. Além disso, o EGR proporciona um ambiente ácido no sistema, o que requer maior quantidade de aditivo detergente, por isso torna-se muito mais difícil formular um óleo com baixos teores de cinzas sulfatadas e Fósforo, que é contaminante dos catalisadores. No caso de se adotar a redução catalítica seletiva – SCR, juntamente com um avanço no tempo de injeção, observa-se um baixo nível de fuligem no óleo lubrificante, 13

cular na indústria de lubrificantes é significativo, principalmente no que se refere a cusuréia tos. Pela necessidade de redução do teor de ar Enxofre, as formulações mais modernas já não podem utilizar básicos do grupo I, sendo esses substituídos pelos de grupo II e III. Além disso, os níveis reduzidos de Fósforo e cinzas sulfatadas obrigam os formuladores a buscar novas opções de aditivos, investindo SCR- cat Motor em pesquisa e desenvolvimento. gases de escape NH3+ NOx + N2+ H2O O óleo lubrificante exerce papel de destaque para a manutenção da estabilidade do funcionamento do motor e do respectivo sistema de pós-tratamento dos reduzindo assim o desgaste e a necessidade de aditivo dispersante, tornando-se mais fácil utilizar formulação gases de escape, independente da tecnologia a ser utilizada (EGR e / ou SCR). com baixo teor de Fósforo. Tecnologias inovadoras em motorização, tais coQuando se fala de material particulado, referese ao principal poluente emitido pelos motores Diesel mo célula de combustível, o motor a Hidrogênio, o carro e responsável pela fumaça preta que sai dos escapa- híbrido ou mesmo o elétrico, estão em franco desenvolmentos. A composição desse material particulado en- vimento, porém, ainda terão alguma estrada a percorrer globa uma fração sólida composta de Carbono (41%) e até se tornarem comercialmente viáveis. A perspectiva de redução da poluição causada pelas cinzas (13%), uma fração solúvel composta de material emissões veiculares diorgânico derivado do retamente relacionadas combustível (7%) e do Limites de Emissões Veiculares Comparação do Brasil com EUA e Europa a caminhões, ônibus óleo lubrificante (25%) Fonte ANFAVEA e automóveis é muito e, por fim, uma fração BRASIL boa, se comparada à composta de sulfatos década passada, po(14%) derivados do rém ainda há um longo ácido sulfúrico formaEUROPA caminho a percorrer do pela queima do no Brasil para chegarEnxofre presente no [(CO/10)+HC+NOx+MP+(Evap/10)] mos ao controle de tocombustível. das as atividades que A limitação do envolvem motores à Enxofre no combustível EUA - 49 Est. combustão, tais como é imprescindível para EUA - Calif. barcos e navios, motoque os motores possam res ferroviários, equipaatender às exigências mentos fora-de-estrada da legislação ambiental, e, a partir de 2009, a disponibilidade de um óleo Diesel (Off Roads), geradores, compressores, aviões etc. Segundo opinião dos especialistas, a velocidade da com 50 ppm de Enxofre para uso metropolitano será uma necessidade no Brasil. A adição do Biodiesel contribui evolução tecnológica não deverá diminuir, sendo quase sensivelmente para atingir essa meta. Atualmente, a con- que obrigatório o trabalho integrado dos diversos segmencentração de Enxofre varia entre 500 ppm (Diesel metro- tos no desenvolvimento de novos equipamentos e seus lupolitano) e 2.000 ppm (Diesel para o interior). Na Europa brificantes. Os limites restritivos das legislações ambientais esse nível varia entre 10 e 50 ppm e, em 2009, o limite só poderão ser alcançados quando todos estiverem trabamáximo será de apenas 10 ppm. Nos Estados Unidos já lhando em prol de uma mesma meta, ou seja, a utilização de um motor ou trem de força de tecnologia certa, com um se trabalha com um óleo Diesel com 15 ppm de Enxofre O impacto de toda essa evolução de tecnologia vei- combustível correto e lubrificantes adequados. 14

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

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1988

unidade de controle

Índice de viscosidade Por: Pedro Nelson A. Belmiro

muito comum, para as pessoas que não são especialistas no assunto, confundir Viscosidade com Indice de Viscosidade (IV). Poderíamos dar aqui duas definições técnicas simples, e o problema estaria teoricamente resolvido; entretanto, a prática nos tem mostrado que a confusão se dá, principalmente, na hora da utilização desses conceitos. São comuns perguntas do tipo: pode um óleo ter uma viscosidade alta e um Índice de Viscosidade baixo, ou vice-versa? Elas realmente merecem uma resposta mais elaborada para dirimir todas as dúvidas pertinentes ao assunto. As formulações mais modernas de lubrificantes multigrau, para atender às exigências dos fabricantes de veículos e à necessidade de utilização de aditivos específicos que melhoram as características viscométricas do óleo básico, tornam imperioso o conhecimento desse assunto e da melhor forma de calcular os parâmetros envolvidos na questão. Portanto, vamos verificar, neste artigo, alguns conceitos básicos importantes.

Viscosidade É a propriedade vital de um lubrificante, porque influencia diretamente a habilidade de formar o filme de óleo que vai reduzir o atrito e o desgaste. Tem importância fundamental na chamada lubrificação hidrodinâmica. A viscosidade de um fluido está diretamente relacionada ao atrito interno entre as moléculas desse fluido e, portanto, representa a resistência desse fluido ao escoamento ou cizalhamento. Popularmente falan16

Viscosímetro cinemático

do, um óleo de alta viscosidade é chamado de “grosso” e flui com dificuldade, enquanto o óleo “fino”, de baixa viscosidade, escorre mais facilmente. Podemos dizer que a viscosidade de um óleo é inversamente proporcional à sua fluidez. De acordo com a ASTM International (American Society for Testing and Materials) podemos definir dois tipos de viscosidade, conforme diferentes métodos de medição: •• Dinâmica ou Absoluta, representada pela letra grega µ, é geralmente reportada pela unidade Poise (P) que tem as dimensões g/cm3.s (gramas por centímetro cúbico por segundo). A unidade mais usada para esse tipo de viscosidade é, na verdade, o cen-

tipoise (cP), que equivale a 0,01P. No sistema internacional de unidades (SI) utiliza-se o segundo-Pascal (Pa-s), que corresponde a 10P. •• Cinemática, que é o quociente da divisão da viscosidade dinâmica pela densidade (µ/d), medidas à mesma temperatura. A unidade de viscosidade cinemática mais utilizada é o Stoke, que tem as dimensões cm2/s (centímetro quadrado por segundo). É prática comum na indústria do petróleo exprimir a viscosidade cinemática em centistokes (cSt). Um Stoke equivale a 100 cSt. No sistema SI essa viscosidade é apresentada em milímetro quadrado por segundo (mm2/s), e 1mm2/s = 1cSt. Para se medir a viscosidade de um óleo lubrificante, é necessária a utilização de aparelhos específicos chamados viscosímetros, que podem ser classificados em dois tipos principais: capilares e rotativos. Existem ainda outros tipos com princípios diferentes de ação que não abordaremos aqui. Os viscosímetros capilares medem a taxa de escoamento de um determinado volume de fluido através de um pequeno orifício a uma determinada temperatura. Esse escoamento pode se dar por força da gravidade, como no método de determinação, normalmente utilizado para viscosidade cinemática a 40º C e 100º C e regulado pelo ASTM D-445, ou por aplicação de pressão de gás, como na determinação de viscosidade a alta temperatura, também chamada de HTHS (High Temperature High Shear), regulada pelo ASTM D-4683. Os viscosímetros rotativos são normalmente usados para a determinação da viscosidade dinâmica e medidas a baixas temperaturas. Utilizam o torque em um eixo rotativo para medir a resistência do fluido ao escoamento. Podemos citar alguns equipamentos para medir esse tipo de viscosidade, tais como: Mini Rotary Viscometer (MRV), Brookfield Viscometer e o Tapered Bearing Simulator, porém o mais utilizado hoje pela Indústria é o CCS (Cold Cranking Simulator), que determina a viscosidade aparente numa faixa de 500 a 200.000 cP, operando numa faixa de temperatura de 0º C a -40º C. O CCS, com regulação do ASTM D-5293, tem demonstrado uma excelente correlação com os dados práticos em motores e é utilizado pela classificação SAE J300 para determinar os limites de viscosidade dos óleos de motor que atendem às especificações de baixas temperaturas (óleos que levam a letra W em sua denominação). Graus de Viscosidade SAE para óleos de motores - SAE J300 Viscosidades a baixa Temperatura

GRAU DE VISCOSIDADE SAE

ASTM D 5293 cP max. Temp ºC

ASTM D 4684 cP max. Temp ºC

0W 5W 10W 15W 20W 25W 20 30 40

6.200 a - 35 6.600 a -30 7.000 a -25 7.000 a -20 9.500 a -15 13.000 a -10 ----

60.000 a -40 60.000 a -35 60.000 a -30 60.000 a -25 60.000 a -20 60.000 a -15 ----

50 60

---

Viscosidades a alta Temperatura ASTM D 445 (cSt a 100° C) Min.

Máx.

HTHS ASTM D 4683 ( cP a 150° C min.)

3,8 --3,8 --4,1 --5,6 --5,6 --9,3 --5,6 < 9,3 2,6 9,3 < 12,5 2,9 12,5 < 16,3 2,9 (0W-40, 5W-40 e 10W-40 ) 12,5 < 16,3 3,7 (15W-40, 20W-40, 25W-40, 40 ) 16,3 < 21,9 3,7 21,9 < 26,1 3,7

Vis cos idade – (log)

Óleos Multiviscosos apresentam menor variação de viscosidade com a mudança de temperatura

S AE 15W/40 (óleo multiviscoso)

S AE 40

S AE 15W

Temperatura º C

100 º C

Óleos multiviscosos Também chamados de multigrau, os óleos multiviscosos atendem, ao mesmo tempo, aos requisitos de mais de um grau de viscosidade da classificação SAE. Dessa forma, um óleo 15W-40 tem viscosidade a -20º C de, no máximo, 7000 cP (determinada pelo CCS – ASTM D 5293) e também encontra-se na faixa de 12,5 a 16,3 cSt a 100º C (medida pelo método ASTM D 445), atendendo ainda ao limite mínimo de 3,7 cP a 150º C (pelo ASTM D 4683 – viscosidade HTHS). Para que um óleo possa atender aos requisitos de mais de um grau de viscosidade, ele precisa ter uma grande resistência à variação de temperatura. Um óleo monograu perde muito sua viscosidade (afina) com o aumento da temperatura, e também aumenta muito a viscosidade (engrossa) com a diminuição da temperatura. Um óleo multiviscoso varia muito menos sua viscosidade com a temperatura, proporcionando maior estabilidade do filme lubrificante. Durante algum tempo, acreditou-se que esses

óleos seriam apenas úteis em países onde a temperatura ambiente atinge níveis bastante baixos, dificultando de forma sensível a partida do motor frio. Com o advento de especificações com limites para economia de combustível e a necessidade de se minimizar o desgaste das partes altas do motor, verificou-se que os óleos de viscosidade mais baixa apresentavam melhor rendimento, desde que mantivessem uma viscosidade adequada na temperatura de operação do motor. Ao atingirem as partes altas do motor mais rapidamente, evitam o contato prolongado de metal com metal nos primeiros segundos da partida, que é quando o maior desgaste acontece.

O Índice de Viscosidade (IV) A resistência que um produto de petróleo apresenta para modificar sua viscosidade com a variação de temperatura é indicada na prática por um simples número adimensional chamado de Índice de Viscosidade, ou simplesmente IV, cujo cálculo é baseado nas medidas da viscosidade cinemática às temperaturas de 40º C e 100 º C. Quanto mais alto o IV, menor o efeito da temperatura sobre a viscosidade do produto. A Norma Brasileira NBR 14358 de 2005, baseada no método ASTM 2270, indica toda a metodologia para se obter o IV de um produto, através de tabelas padronizadas que indicam os parâmetros adotados pelo método em questão. Para efeito de composição das tabelas para o cálculo do IV, foram tomados como referência dois óleos básicos padrões: um proveniente da Pensilvânia e outro do Golfo do México, aos quais foram conferidos os valores arbitrários de 0 (zero) e 100 (cem) respectivamente para os seus IVs. A partir daí, elaborou-se uma tabela com os valores de viscosidade a 40º C dos dois óleos básicos medidos em centistokes ou milímetro quadrado por segundo. Para o óleo com IV=0, esses valores situam-se na coluna nomeada pela letra L e para o óleo com IV=100 esses valores estão na coluna denominada pela letra H. A tabela apresentada só é aplicada a produtos de petróleo com viscosi-

dade cinemática entre 2 cSt e 70 cSt. Se chamarmos pela letra U a viscosidade cinemática em cSt. a 40ºC do produto cujo IV se deseja calcular, o cálculo do IV será dado pela seguinte equação:

IV =

L-U L-H

100

Exemplo: Para se determinar o Índice de Viscosidade de um óleo com os dados abaixo: viscosidade a 40º C = 73,3 cSt. viscosidade a 100º C = 8,86 cSt. Da tabela (por interpolação) temos: L = 119,94 e H = 69,48 Substituindo na equação e arredondando o resultado para o número inteiro mais próximo, tem-se:

IV =

119,94 - 73,30 119,94 - 69,48

x 100 = 92,43

IV = 92 Se a viscosidade cinemática a 100º C for superior a 70 cSt, determinar o valor de L de acordo com a seguinte equação: L = 0,8353 Y2 + 14,67 Y-216; e o valor de H pela equação H = 0,1684 Y2 + 11,85 Y – 97, onde Y é a viscosidade cinemática, em centistokes a 100º C, do produto cujo índice de viscosidade se deseja calcular. Para óleos com IV maior ou igual a 100, o índice de viscosidade deverá ser calculado pela seguinte fórmula:

IV =

(antilog N) - 1 + 100 0,00715

onde N =

(log H - log U) log Y

Visc. Cinemática o 2 100 C mm /s (cSt) 5,60 5,70 5,80 5,90 6,00 6,10 6,20 6,30 6,40 6,50 6,60 6,70 6,80 6,90 7,00 7,10 7,20 7,30 7,40 7,50 7,60 7,70 7,80 7,90 8,00 8,10 8,20 8,30 8,40 8,50 8,60 8,70 8,80 8,90 9,00 9,10 9,20 9,30 9,40 9,50 9,60 9,70 9,80 9,90 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 10,7 10,8 10,9

50,87 52,64 54,42 56,20 57,97 59,74 61,52 63,32 65,18 67,12 69,16 71,29 73,48 75,72 78,00 80,25 82,39 84,53 86,66 88,85 91,04 93,20 95,43 97,72 700,0 102,3 104,6 106,9 109,2 111,5 113,9 116,2 118,5 120,9 123,3 125,7 128,0 130,4 132,8 135,3 137,7 140,1 142,7 145,2 147,7 150,3 152,9 155,4 158,0 160,6 163,2 165,8 168,5 171,2

34,32 35,29 36,26 37,23 38,19 39,17 40,15 41,13 42,14 43,18 44,24 45,33 46,44 47,51 48,57 49,61 50,69 51,78 52,88 53,98 55,09 56,20 57,31 58,45 59,60 60,74 61,89 63,05 64,18 65,32 66,48 67,64 68,79 69,94 71,10 72,27 73,42 74,57 75,73 76,91 78,08 79,27 80,46 81,64 82,87 84,08 85,30 86,51 87,72 88,95 90,19 91,40 92,65 93,92

Visc. Cinemática o 2 100 C mm /s (cSt) 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 11,8 11,9 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 12,6 12,7 12,8 12,9 13,0 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 13,8 13,9 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 14,7 14,8 14,9 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 15,5 15,6 15,7 15,8 15,9 16,0 16,1 16,2 16,3

173,9 176,6 179,4 182,1 184,9 187,6 190,4 193,3 196,2 199,0 201,9 204,8 207,8 210,7 213,6 216,6 219,6 222,6 225,7 228,8 231,9 235,0 238,1 241,2 244,3 247,4 250,6 253,8 257,0 260,1 263,3 266,6 269,8 273,0 276,3 279,6 283,0 286,4 289,7 293,0 296,5 300,0 303,4 306,9 310,3 313,9 317,5 321,1 324,6 328,3 331,9 335,5 339,2 342,9

95,19 96,45 97,71 98,97 100,2 101,5 102,8 104,1 105,4 106,7 108,0 109,4 110,7 112,0 113,3 114,7 116,0 117,4 118,7 120,1 121,5 122,9 124,2 125,6 127,0 128,4 129,8 131,2 132,6 134,0 135,4 136,8 138,2 139,6 141,0 142,4 143,9 145,3 146,8 148,2 149,7 151,2 152,6 154,1 155,6 157,0 158,6 160,1 161,6 163,1 164,6 166,1 167,7 169,2

Contando partículas NA LIMPEZA DO ÓLEO

Por: Nei Peres Canellas e Letícia Maria S. M. Lazaro

ara que um lubrificante tenha maior durabilidade, é necessário que ele seja mantido frio, limpo e seco. Nem sempre é possível reduzir-se a temperatura até mesmo pelas condições de aplicação, mas podemos mantê-lo seco e principalmente limpo. Nos sistemas hidráulicos, em especial, a contaminação do lubrificante é considerada a causa primária do desgaste dos componentes e é responsável pela perda de eficiência e confiabilidade. Excetuando-se a contaminação introduzida durante intervenções no equipamento, sejam manutenções, sejam reabastecimentos, a contaminação por partículas em um sistema hidráulico em funcionamento normal consiste principalmente nas partículas geradas dentro do próprio sistema, ou seja, partículas de desgaste. Daí a importância do monitoramento constante das condições de limpeza do lubrificante. No passado o monitoramento das condições de limpeza de um lubrificante era feito por análise gravimétrica, método bastante impreciso e que não fornecia muitas informações a respeito das partículas, só poden-

do ser aplicado a máquinas de grande robustez. Com a evolução dos equipamentos e a constante preocupação com o aumento da eficiência e diminuição do gasto com energia, as folgas entre os componentes em movimento relativo foram ficando cada vez menores, possibilitando o uso de lubrificantes de menor viscosidade, trazendo, com isso, a necessidade de melhores métodos de controle de contaminação. Sendo assim, a análise gravimétrica evoluiu para a contagem de partículas. O primeiro método de contagem de partículas consistia na passagem do lubrificante devidamente diluído, através de uma membrana filtrante milimetrada que era examinada com o auxílio de um microscópio. As partículas eram medidas e contadas, considerandose principalmente as suas maiores dimensões e o resultado, geralmente expresso em número de partículas de determinado tamanho por unidade de volume. Apesar de ser considerado como obsoleto, complicado e moroso, continua em uso e é considerado por muitos como a mais confiável e preciso método de contagem de partículas, uma vez que não é afetado pelas limitações dos

foto sensor

amostra de óleo partículas

feixe de luz (laser)

mais modernos contadores automáticos de partículas. Os contadores automáticos de partículas começaram a ser utilizados para controle de fluidos hidráulicos entre o final dos anos 60 e início dos anos 70 e vêm se tornando cada vez mais populares com modelos de pequenas dimensões que podem ser facilmente transportados para o campo, modelos que operam em linha e os modelos mais sofisticados que são usados em laboratórios. O funcionamento dos contadores automáticos consiste basicamente na passagem de um feixe de luz (a mais comum hoje é o laser) através da amostra de óleo lubrificante. As partículas dispersas absorvem ou espalham a luz. A luz espalhada ou absorvida é proporcional ao tamanho da partícula e é mensurada por um foto sensor que a transforma em sinal elétrico, que é registrado pelo equipamento. Uma vez contadas e classificadas as partículas por faixas de tamanho, tornou-se necessária a criação de uma codificação que permitisse uma comunicação clara e precisa a respeito do nível de contaminação. A norma NAS 1638 (Agência Espacial Americana) foi criada nos anos 60 para controlar a quantidade de contaminação em componentes hidráulicos de aeronaves espaciais. Como não havia na época outra classificação, essa norma foi estendida para a área civil e teve larga aplicação nos anos 70 e 80 pelas indústrias onde a confiabilidade era um pré-requisito. Isso contribuiu para o desenvolvimento de outros sistemas de codificação, notadamente da norma ISO 4406 (International Organization for Standardization), que pudesse ser usada em nível mundial, contribuindo para que fabricantes de equipamentos e usuários falassem a mesma linguagem. Embora a NAS 1638 tenha sido a precursora da codificação do nível de contaminação de um lubrificante, a codificação baseada numa distribuição fixada no tamanho de partículas na faixa compreendida entre 5 e 100 mícron vem perdendo sua importância, chegando a constar, em sua última versão, que ela não deve ser usada com Contadores Automáticos de partículas. Isso deve-se ao fato de os filtros mais eficientes reduzirem consideravelmente as partículas maiores que 15 mícrons, modificando a distribuição das partículas, o que levava a erros significativos. Essa constatação e o fato

de que não mais eram necessárias as cinco faixas de tamanho de partículas influenciaram o desenvolvimento da norma ISO 4406 no início dos anos 70, que inicialmente era baseado no número de partículas maiores que 5 μm e maiores que 15 μm. Os modernos equipamentos de contagem de partículas fornecem os resultados não apenas segundo as normas

...a contaminação por partículas e por água pode acelerar o processo de oxidação em até 50 vezes...

NAS 1638 e ISO 4406, além de outras de uso menos freqüente, mas também nos fornecem dados quanto à morfologia e possível origem das partículas contaminantes. A contaminação externa por poeira normalmente é composta por sílica e óxido de alumínio. Em alguns casos pode-se identificar a presença de cálcio e magnésio provenientes de contaminação externa. De qualquer forma, essas partículas são mais duras que os materiais usados nos equipamentos, tanto que são usadas em lixas. Se a partícula contaminante for maior que a folga entre as superfícies da máquina, ocorre o desgaste abrasivo. As partículas de desgaste originadas iniciam um reação em cadeia, aumentando ainda mais o número de partículas. Sob condições de alta velocidade ou alta pressão ou ambas, as partículas podem colidir com a superfície metálica resultando no desgaste erosivo. Nesse caso, não faz diferença a relação entre o tamanho das partículas e as folgas do equipamento. Esse tipo de desgaste é comum em sistemas hidráulicos que possuem servo-válvulas e válvulas proporcionais. O desgaste adesivo ocorre em situações de alta carga, baixa velocidade ou baixa viscosidade do óleo, quando ocorre contato de metal com metal. Os picos maiores da rugosidade de uma superfície entram em contato com os da superfície oposta e ocorre a fusão a frio do material. Conforme o movimento entre as superfícies continua, esses pontos de contato são raspados, gerando partículas de desgaste. A contaminação por água pode contribuir para o 21

desgaste adesivo. Em situações onde há alta pressão entre as superfícies (atinge-se pressão de cerca de 500 psig momentaneamente entre a esfera e a pista de um rolamento), o filme lubrificante aumenta muito de viscosidade e protege as superfícies. Quando há presença de água, esta interfere reduzindo a viscosidade e permitindo o contato entre as superfícies. O desgaste por fadiga ocorre quando há contaminação e partículas se alojam entre duas superfícies causando rachaduras. Mesmo que o fluido seja limpo e essas partículas retiradas, as rachaduras permanecem e passam a ser um ponto frágil. Com o tempo e a operação, essas rachaduras tendem a aumentar até gerar lascas de desgaste. A contaminação por sólidos, seja sujeira, seja desgaste, aumenta a velocidade de oxidação do lubrificante, porque essas partículas são compostas por metais que catalisam a reação de oxidação. A presença de água também reduz a vida útil do lubrificante por facilitar essa degradação. Sendo assim, a contaminação por partículas e por água pode acelerar o processo de oxidação em até 50 vezes, reduzindo drasticamente a vida útil do lubrificante. Tendo conhecimento de como medir a contaminação

do lubrificante e de onde elas se originam, resta conhecer os meios de se mantê-lo com o grau de limpeza adequado. Existem várias formas de fazê-lo, tais como: •• Instalação de filtros no sistema, especialmente após o processo de lubrificação; •• Uso de centrífugas ou filtros portáteis ligados ao reservatório de lubrificante, purificando o produto sem parar a operação; •• Uso de breathers, filtros de ar que evitam a entrada de umidade e poeira pelos respiros do sistema; •• O uso de centrífugas pode retirar contaminação por água em maior proporção que a filtração. Quando se usa processo de purificação no reservatório, é importante ter em mente que, a cada passagem do fluido pelo sistema paralelo, se está devolvendo ao sistema sujo um fluido limpo, ou seja, a sujeira se dilui no fluido que retorna após a purificação. Dessa forma, se faz necessário repetir o processo diversas vezes. Recomenda-se que o processo seja repetido até que a quantidade de fluido do equipamento tenha passado sete vezes pelo sistema de purificação. A seleção do nível de limpeza depende de cada sistema. Deve-se considerar, também, a relação custo

versus benefício, de forma que a manutenção do grau de limpeza selecionado seja compensada pela maior durabilidade e confiabilidade do equipamento. A coleta de amostras para o monitoramento da limpeza do lubrificante deve ser feita com extremo cuidado, para evitar sua contaminação externa. Seguem alguns cuidados que devem ser tomados: •• O local de coleta deve possuir bastante turbilhonamento de fluido para ser representativo; •• Utilize sempre frascos limpos e novos; •• Descarte o volume de lubrificante correspondente ao volume da linha de coleta; •• Deixe cerca de 20% da capacidade do frasco de coleta livre para homogeneização; •• Assegure-se de que o frasco de coleta tenha uma limpeza adequada (cerca de 2 faixas da ISO abaixo da esperada para o fluido); •• Dilua amostras de lubrificantes muito viscosos com diluente como querosene filtrado e não esqueça de recalcular a concentração de partículas considerando a diluição; •• Verifique se há contaminação por água através do teste de crepitação; em caso positivo esta água pode mascarar o resultado da concentração de partículas; •• Elimine a interferência de bolhas de ar submetendo a amostra homogeneizada a ultra-som. A manutenção de fluidos limpos em sistemas industriais aumenta a durabilidade dos mesmos. Resumindo, o monitoramento e a manutenção da limpeza de um lubrificante através da contagem de partículas apresenta uma série de vantagens como: •• Aumento da vida útil e da confiabilidade do sistema; •• Verificação do desempenho dos filtros; •• Verificação da limpeza do fluido em estoque e, conseqüentemente, das condições de armazenagem; •• Controle de flushing (limpeza inicial do equipamento antes de operar) do sistema; •• Identificação da necessidade de análises complementares no fluido, como ferrografia analítica; •• Definição do período de troca de filtros; •• Verificação das condições dos breathers instalados nos respiros; •• Identificação de falhas nos filtros e de lubrificação; •• Verificação do desempenho da centrifugação, caso essa tenha sido a forma de limpeza do fluido.

Nei Peres Canellas e Letícia Maria S. M. Lazaro são engenheiros do Centro de Pesquisas da Petrobras - CENPES

O Óleo

Náutico

seus segredos e sua importância Por: Maurício Yamaguchi e Robinson Alves Teixeira

er um barco é para muitos um sonho de consumo. Para outros, uma maneira de relaxar diante de belas paisagens. No entanto, como tudo na vida, além do lazer uma embarcação exige alguns cuidados especiais. Ao contrário de um carro, o barco possui peculiaridades que tornam sua manutenção muito mais complexa, principalmente quando se trata do motor. Uma boa manutenção pode garantir aumento de vida útil e contribuir para a preservação do meio ambiente. Tão importante quanto a limpeza do motor, que deve ser “adoçado” a cada retorno do mar (colocar o motor para funcionar com água doce no sistema de arrefecimento), está a lubrificação. E é nesse momento que muitos proprietários cometem enganos que podem custar muito caro. Desatentos ao que indica o fabricante, “marinheiros” colocam qualquer lubrificante no motor, muitas vezes nem mesmo indicados para uso náutico. O óleo náutico é um dos componentes mais importantes em uma embarcação, pois sem sua mistura o motor irá fundir. De acordo com as especificações, motores de até 30HP, somente devem utilizar óleo com a classificação TC-W2 ou TC-W3, enquanto os acima de 30HP devem utilizar exclusivamente o TC-W3. Essa classificação é dada pela National Marine Manufacturer Association (NMMA), que é a entidade representante da indústria americana de bar24

cos de recreação, que é também responsável pelo sistema de aprovação dos óleos lubrificantes destinados ao mercado náutico. Para entender a importância do óleo náutico é preciso conhecer o tipo de motor utilizado pelas embarcações, que são basicamente de 2 e 4 tempos.

Motores 2T Primeiro Tempo: Admitindo que o motor já esteja em funcionamento, o pistão sobe comprimindo a mistura no cilindro e produzindo rarefação no cárter. Aproximando-se do ponto morto alto, acontecem a ignição e a combustão da mistura. Ao mesmo tempo, dá-se a admissão da mistura nova no cárter, devido à rarefação que se formou durante a subida do pistão. Segundo Tempo: Neste tempo, os gases da combustão se expandem, fazendo o pistão descer, comprimindo a mistura no cárter. Aproximando-se do ponto morto inferior, o pistão abre a janela de exaustão, permitindo a saída dos gases quei-

mados. A seguir, abre-se a janela de transferência, e a mistura comprimida no cárter invade o cilindro, expulsando os gases queimados. A lubrificação dos motores 2T é efetuada apenas com o óleo misturado à gasolina, portanto, o virabrequim gira seco, necessitando de que a mistura de óleo efetuada deva ser rigorosamente inspecionada. Se o seu motor é novo, primeiro será necessário amaciá-lo. Nesse caso, a mistura deverá ser de 25 litros de gasolina para 1 litro de óleo náutico (TC-W3). Se ele já estiver amaciado, a mistura será de 50 litros de gasolina para 1 litro de óleo. Existem várias marcas de óleos que atendem à especificação TC-W3, e é importante uma escolha criteriosa para um maior controle de sua qualidade e aumento da vida útil de suas velas de ignição, que não carbonizarão tão rápido. O ideal é consultar a classificação especificada pelo fabricante no manual do proprietário. PROCESSO DE MISTURA

Motores 4T

1-Adicionar óleo.

2-Adicionar a gasolina.

Vale ressaltar que o mecanismo de formação de depósito ocorre de acordo com as seguintes etapas: 1. Com a oxidação do óleo e do combustível surgem as partículas contaminantes primárias (<0,03u); 2. À medida que a concentração aumenta, as partículas se aglomeram (0,03-0,05u); 3. O crescimento contínuo produz depósitos insolúveis; 4. Os depósitos se polimerizam sobre a superfície aquecida, formando verniz e resíduos carbonáceos. Os agentes dispersantes e detergentes agem sobre as partículas suspendendo e isolando os contaminantes, além de deslocarem as partículas contaminantes pouco polares, protegendo a superfície do motor contra depósitos. Como a maioria dos motores de popa de pequeno e médio porte é de 2 Tempos, devemos sempre utilizar a gasolina de acordo com a indicação do fabricante do motor.

3-Agitar bem o tanque para misturá-los.

A formulação típica de um óleo para motores 2T refrigerados a água implica a utilização de solvente, em torno dos 20%, juntamente com a mistura de óleos básicos e aditivos. São características fundamentais dos lubrificantes os aditivos de performance que mantêm o motor limpo, prevenindo travamento do anel, depósito no pistão e na janela de exaustão e isolamento das velas de ignição. O óleo básico provê viscosidade apropriada para a lubrificação hidrodinâmica e possui resistência à formação de depósitos quando exposto a altas temperaturas, enquanto o solvente proporciona boa fluidez e miscibilidade, evapora e queima de forma limpa com a gasolina. COMPONENTES DO LUBRIFICANTE 2T Componente

Proteção Contra

Dispersante sem cinza

Depósitos a altas e baixas temperaturas

Detergente metálico

Depósitos a altas temperaturas Desgaste por corrosão/erosão Oxidação do lubrificante

Anti-oxidante e inibidores de corrosão

Formação de ferrugem Oxidação do lubrificante Corrosão dos mancais

Os motores quatro tempos (4T) possuem três anéis no pistão: o anel de compressão (responsável por vedar a câmara de combustão, sem deixar fuga), o anel de raspagem (retira o excesso de óleo no cilindro e devolve ao cárter) e o anel de óleo (responsável por segurar o óleo, e não deixá-lo passar até a câmara de combustão). Os motores possuem também válvulas de admissão e exaustão, sendo que a válvula de admissão permite que a mistura (ar + gasolina) entre na câmara de combustão, e a válvula de exaustão libera os gases resultantes da queima da mistura, que é direcionado ao escape. 1º Tempo: ADMISSÃO À medida que o pistão se move do PMS (Ponto Morto Superior), ou seja, a posição mais elevada de seu curso, para o PMI (Ponto Morto Inferior), ou posição mais baixa de seu curso, a válvula de admissão se abre e a mistura de ar e combustível é vaporizada para dentro da câmara de combustão por aspiração, produzida pela descida do pistão. O Virabrequim efetua meia volta durante esse tempo. 2º Tempo: COMPRESSÃO A seguir, a válvula de admissão se fecha. À medida que o pistão se desloca para o PMS, a mistura ar/combustível é comprimida. O Virabrequim realiza outra meiavolta, executando a primeira volta completa (360º). 25

3º Tempo: COMBUSTÃO Pouco antes de o pistão atingir o PMS, o sistema de ignição transmite corrente elétrica à vela, produzindo uma faísca entre os eletrodos dela, no exato momento em que o pistão completa seu curso ao PMS. Exatamente pela combinação da compressão da

mistura e da faísca produzida, ocorre uma explosão dentro da câmara, que produz energia e gases. A energia produzida pelo processo empurra - na forma de expansão dos gases - o pistão para baixo até o PMI. O Virabrequim efetua outra meia volta (540º). 4º Tempo: ESCAPE Depois da queima da mistura e da expansão dos gases, a válvula de escape se abre. Os gases formados durante o processo são expulsos para fora do cilindro pelo movimento do pistão do PMI para o PMS. O Virabrequim efetua outra meia volta, completando 720º desde o início do processo.

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Tendências Os motores 2T normalmente liberam parte da mistura óleo lubrificante/combustível nos gases de exaustão, contaminando o ambiente marinho. A Europa pressiona a demanda por lubrificantes biodegradáveis, e os regulamentos de emissão irão gradualmente eliminar os motores carburados, substituindo-os por injetados de pequeno e médio porte. Menos poluentes, os motores 4T também começam a receber atenção redobrada. Por muito tempo esses motores foram lubrificados com óleos para automóveis, mas é importante considerar que eles possuem características diferentes, como: potência de saída variável (de 2 a 300HP); o giro varia de 3800 a 6000 rpm; a temperatura de operação do motor náutico é menor que a do motor automotivo, ocasionando severa diluição com combustível; o motor fica exposto a ambiente corrosivo; executa extensas operações em baixo giro e possui uso sazonal e armazenamento por longos períodos. No aspecto armazenamento, vale destacar que, após a utilização do motor (2T ou 4T), é fundamental esgotá-lo, tirando a mangueira do tanque e permitindo que ele funcione até acabar toda a gasolina do carburador. A gasolina “temperada” com o óleo deverá ser utilizada dentro de um mês, depois disso o combustível deverá ser descartado, pois não serve mais para consumo. O óleo da rabeta precisa ser tro-

LUBRIFICANTES

cado freqüentemente nas primeiras 20 horas; depois disso, a cada 50 horas. Logo, diante do exposto, se houver uma conscientização dos proprietários de barcos quanto à importância da lubrificação correta, o mercado de óleos lubrificantes náuticos deverá crescer consideravelmente. De acordo com pesquisa encomendada pela Associação Brasileira dos Condutores de Barcos – ACOBAR, a frota brasileira de embarcações de esporte e lazer foi estimada em 53 mil unidades, considerando barcos acima de 14 pés. Incluem-se neste total as embarcações movidas a vela e a motor, pequenos barcos de apoio (dingues), monotipos e barcos de competição offshore. Ainda assim, a relação barco/habitante no país é de aproximadamente 1/1600. Nos Estados Unidos a frota é de 17 milhões e a relação de 1/23. A maior concentração de embarcações de esporte e lazer é observada nos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, que respondem por 56% de toda a frota brasileira, com destaque para o litoral Norte de São Paulo e o litoral Sul do Rio de Janeiro, onde se concentram os maiores pólos de turismo náutico do Brasil.

Maurício Yamaguchi é consultor técnico e Robinson Alves Teixeira consultor comercial, ambos da Petrol Lubrificantes

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Manutenção e os desafios do crescimento econômico

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O mercado em foco

Retornar ao mercado com informações relevantes que afetam o setor de lubrificantes é a proposta principal da LUBES EM FOCO. Sendo assim, a partir dessa edição, inauguramos a seção MERCADO EM FOCO que, através de pesquisa detalhada junto aos principais agentes e órgãos legisladores, pretende apresentar números que possam auxiliar e servir de referência para a melhor compreensão e decisões empresariais.

Uma visão geral Números de mercado 1º semestre 2008 Total Lubrificantes:

660.000 m3

Automotivos: Industriais: Graxas:

390.000 m3 237.000 m3 29.000 t

Importação Produto Acabado:

Participação 2007

14,9% 12,8%

19,1%

27.000 m3

Total Óleos Básicos:

628.000 m3

Produção nacional: Importação: Rerrefino:

373.000 m3 155.000 m3 100.000 m3

BR Texaco Ipiranga Shell Esso Petronas (Fl Brasil) Repsol YPF Castrol Outros

9,3%

8,4%

23% 3,2%3,6%

5,7%

Fonte: ANP, Aliceweb, Sindicom, Banco de Dados Lubes em Foco

Comparativo 1º semestre por região (fonte SINDICOM) Total de lubrificantes por região

Mil m3

Análise comparativa por produtos

Mil m3

300

350 300 250

2007 2008

307.822

244.435

277.094

200

190.007

150

172.845

150

INDUSTRIAIS

AUTOMOTIVOS

21.816

GRAXAS

100 100

58.045 30.977

22.817

Lubrificantes automotivos por região

Mil m3

105.709

96.095

SUL

SUDESTE

44.626

NORTE

NORDESTE

51.154

CENTRO OESTE

120 2007 2008

2007 2008

104.766

100 96.488

150

150.097

135.519

100

60 40

61.583

56.177

19.356

SUL

38.970 35.204

38.393

64.703

33.858

Lubrificantes industriais por região

Mil m

200

2007 2008

267.756

250

SUDESTE

43.427 27.648

21.083

NORTE

31.632

20 10.467

NORDESTE

CENTRO OESTE

SUL

SUDESTE

11.636

NORTE

17.093

18.721

NORDESTE

13.593

15.915

CENTRO OESTE

NACIONAIS ANP interdita 4 produtores em sp E 1 NO rio

Óleos Isolantes têm novas especificações

Foram apreendidos 1868 litros de óleo lubrificante sem registro na ANP, no período de 5 a 9 de maio, na grande São Paulo. No mesmo período, no Rio de Janeiro, outra empresa foi autuada por dificultar a ação de fiscalização da Agência e interditada por não ter autorização para o exercício da atividade de produção de lubrificante. Todos os agentes estarão sujeitos a multas que podem chegar a R$20 milhões, de acordo com a infração praticada. Mais informações no site da ANP - www.anp.gov.br

A revisão final da Resolução nº25/99, que estabelece as especificações dos óleos isolantes no Brasil, foi consolidada na Audiência Pública realizada no dia 13 de maio de 2008. Além da retirada da classe de tensão para a utilização dos óleos isolantes de base parafínica, outras modificações importantes foram consideradas, tais como: novos métodos de análise para Enxofre, teor de compostos poliaromáticos, bomba rotativa etc. O limite de 0,30% para o Enxofre foi mantido.

ANP CHAMA EMPRESAS PARA ATUALIZAREM REGISTROS Objetivando melhoria e maior rapidez na análise de registro de produtos, a ANP desenvolveu um novo sistema de informática. Este permitirá às empresas o acompanhamento da análise dos processos, bem como a disponibilização das informações pertinentes de todos os produtos registrados nesta Agência via internet. Para atender às exigências do novo sistema e com base no Art. 15º da Resolução ANP 10/07, a SBQ/CPT solicitará a algumas empresas que atualizem os registros de marcas comerciais listadas nos documentos de revalidação. Essa solicitação será feita por meio de ofício, o qual deverá ser atendido no prazo máximo de trinta dias.

INTERNACIONAIS Crescimento da demanda de óleos básicos na Ásia preocupa

Justiça americana investiga indústria de filtros de óleo

A Ásia, que já responde hoje por 34% da demanda mundial de óleos básicos, poderá crescer cerca de 12% nos próximos 5 anos. Essa demanda ainda é basicamente do grupo I, mas a tendência é a mudança para os grupos II e III, sendo apoiada pelo aumento significativo da produção. Entretanto, a maioria dos produtores, hoje, está enfrentando deficiência no atendimento ao consumo. Somente a China consumirá mais de 6 milhões e meio de toneladas de óleos básicos em 2008, podendo atingir 8 milhões e meio de toneladas em 2011.

A Divisão Antitrust do Departamento de Justiça dos Estados Unidos está investigando a possibilidade de existência de práticas comerciais irregulares no mercado de filtros de óleo, que vão contra o princípio de livre concorrência que permeia a economia do país. O mercado americano de filtros de óleo para veículos, tanto de utilitários quanto de passageiros, apresenta hoje um faturamento acima de três bilhões de Dólares e o Departamento de Justiça está preocupado com uma possível manipulação dos preços ao consumidor.

Programação de Eventos Internacionais Data

Evento

Setembro 9 a 12 Setembro 24 a 27 Outubro 5 a 8 Outubro 6 a 9 Outubro 11 a 14 Outubro 13 a 16 Outubro 20 a 22 Outubro 23 a 25 Outubro 28 e 29 Novembro 13 e 14 Dezembro 3 e 4 Dezembro 7 a 11 Maio 17 a 21 Junho 13 a 16 Junho 21 a 25

35th Leeds-Lyon Symp.on Tribology, Duncan Dowson AT80 - Leeds, UK - www.tribology-abc.com 5th China International Symposium on Tribology - Beijing, China - www.cist.org.cn The 3rd Symposium on the Assessment and Control of Metal Removal Fluid - www.ilma.org/events Powertrains, Fuels & Lubricants Meeting - Rosemont, Illinois, USA - www.sae.org ILMA Annual Meeting - www.ilma.org/events/futuremtgs.cfm ILMA 60 th Annual Meeting - www.ilma.org/events/futuremtgs.cfm STLE /ASME International Joint Tribology Conference - Miami, Florida, USA -www.tribology-abc.com The UEIL Annual Congress 08 - “Lubricant raw materials - Technology and Supply” - www.ueil.org The 5th Middle Eastern Base Oils & Lubricants Conference -The Grand Hyatt, Dubai -www.icis.com 2008 International Lubricants & Waxes Meeting - Houston Marriott Westchase - www.npradc.org 4th ICIS Pan-American Base Oils & Lubes Conference - The Roosevelt Hotel, NYC - www.icis.com

Petroleum Products and Lubricants - Tampa Marriott Waterside; Tampa, FL US -www.astm.org 64th STLE Annual Meeting & Exhibition - Orlando, Florida (USA) - www.stle.org 76th NLGI Annual Meeting - Tucson, Arizona, U.S.A.-www.nlgi.org Petroleum Products and Lubricants - Norfolk Waterside Marriott; Norfolk, US - www.astm.org

Nacionais Data Setembro 1 a 5 Setembro 15 a 18 Setembro 17 e 18 Outubro 7 a 9 Outubro 15 a 17 Outubro 28 e 29

Evento 23º Congresso Brasileiro de Manutenção - ABRAMAN - Santos 2008 - www.abraman.org.br RIO OIL & GAS EXPO 2008 - Riocentro - Rio de Janeiro - www.ibp.org.br SIMEA 2008 - São Paulo - www.aea.org.br Congresso SAE BRASIL 2008 - Expo Center Norte - São Paulo - SP Postos & Conveniência 2008 - Centro de Convenções de Natal - RN Simpósio sobre Lubrificantes e Aditivos - São Paulo - www.ibp.org.br / www.aea.org.br

Data Julho 23 a 25 Agosto 5 Agosto 9 e 16 Agosto 26 a 29

Cursos

Evento Materiais Asfálticos - Natal - RN - www.ibp.org.br Lubrificação Automotiva - São Paulo - AEA - www.aea.org.br Combustão e Emissões para Engenheiros - Av. Paulista, 2073 - cj1003 - 10ºand - SP Manutenção de Compressores Centrífugos - São Paulo -SP - www.ibp.or.br

Se você tem algum evento relevante na área de lubrificantes para registrar neste espaço, favor enviar detalhes para comercial@lubes.com.br, e, dentro do possível, ele será veiculado na próxima edição.