Revista lubes em foco edicao45

Out/Nov 14 Ano VIII • nº 45 Publicação Bimestral

EM FOCO

9 771984 144004

00045

A revista do negócio de lubrificantes

Chile: pequeno com alta tecnologia.

Chile: small and high-tech.

Reologia para avaliação de graxas.

Rheology for assessment of greases.

Editorial Eficiência energética tem sido uma das principais preocupações de produtores e consumidores em todos os segmentos de mercado, em praticamente todos os países. Consumir menos energia para executar o mesmo trabalho, com consequente redução das emissões de gases poluentes, é a meta de empresas e governos atentos aos elevados preços dos combustíveis e às projeções nada animadoras para o desenvolvimento da atividade humana e a vida do planeta. A busca pela redução do consumo de energia promoveu alterações importantes em projetos de equipamentos e aumentou significativamente as pesquisas por fontes alternativas. No setor automotivo, observamos a opção radical por carros e motores menores, a implantação de programas oficiais para a redução de emissões, a melhoria da qualidade dos combustíveis e estudos para a otimização do uso de frotas e da mobilidade urbana. Os lubrificantes passaram a exercer um papel importante nesse cenário, e os investimentos em pesquisa e desenvolvimento apontaram para a direção de novas tecnologias de aditivos e redução drástica das viscosidades dos óleos.

O mercado de lubrificantes da América Sul ainda está nos passos iniciais do processo de modernização de sua frota e consequente utilização de óleos de qualidade superior, entretanto, países como o Brasil e Chile já despontam na vanguarda desse desenvolvimento, apresentando uma demanda crescente e significativa de óleos básicos dos grupos II e III. A globalização da indústria automobilística é a grande força direcionadora desse movimento de atualização tecnológica, e, embora o Brasil produza localmente mais de 80% do seu mercado e o Chile importe a totalidade dos veículos utilizados no país, as exigências de lubrificantes de alta qualidade podem ser equiparadas nos dois países.

A revista LUBES EM FOCO tem estado atenta às mudanças e aos requisitos de especificações mais rígidas para os óleos lubrificantes em todo o continente sulamericano, e tem procurado levar as informações mais relevantes a esse mercado em desenvolvimento, através de seus artigos especializados, das newsletters quinzenais e de seu evento principal, o “Encontro com o Mercado – América do Sul”, realizado anualmente no Rio de Janeiro. Atuar dessa forma é a nossa missão, e por meio de parcerias nacionais e internacionais, e também ouvindo as necessidades do mercado, procuraremos aprimorar cada vez mais a qualidade dessa publicação e retornar aos leitores com as informações mais relevantes para a melhor disseminação do conhecimento específico sobre lubrificantes.

Pedro Nelson Belmiro Editor

2

Letter from the Editor Energy efficiency has been a major concern of producers and consumers in all market segments, in virtually all countries. Consuming less energy to perform the same job with the consequent reduction of greenhouse gas emissions is the goal of corporations and governments aware of the high fuel prices and the discouraging projections for the development of human activity and life on the planet. In the automotive sector, we have been observing significant changes in equipment designs, radical option for smaller cars and engines, implementation of official programs for reducing emissions, improving fuel quality and studies designed to optimize fleet and urban mobility. Lubricants have come to play an important role in this scenario, and investments in research and development point to new additive technologies and drastic reduction of oil viscosity.

South America´s lubricant market is still in the early steps of the modernization process of its fleet and consequent use of high quality oils. However, countries like Brazil and Chile already emerge at the forefront of this development, with a significant growing demand for Groups II and III base oils. The globalization of the automotive industry is the major driving force of this movement to upgrade technology, and we can observe that while Brazil produces locally more than 80% of its market and Chile imports all the vehicles used in the country, the demands on high quality lubricants may be equated between the two countries.

LUBES EM FOCO magazine has been attentive to changes and the requirements of more stringent specifications requirements for lubricants across the South American continent. In addition, it has sought to bring the most relevant information into this developing market, through its specialized articles, the fortnightly newsletters and its main event, the “Meet the Market – South America”, held annually in Rio de Janeiro. Acting this way is our mission, and through national and international partnerships, and also by listening to the needs of the local market, we will seek to increasingly improve the quality of this publication and come back to readers with the most relevant information for better dissemination of the specific knowledge about lubricants.

Pedro Nelson Belmiro Editor

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 Comercial Antonio Carlos Moésia de Carvalho Jornalista Responsável Angela Maria A. Belmiro - reg. 19.544-90-69

Editor Chefe Pedro Nelson A. Belmiro Diretor de Arte Gustavo Eduardo Zamboni

Impressão Grafitto Gráfica e Editora Ltda.

Capa Gustavo Eduardo Zamboni

Publicidade e Assinaturas Antonio Carlos Moésia de Carvalho (5521) 2224-0625 R 22 assinaturas@lubes.com.br

Redação Tatiana Fontenelle

Tiragem 4.000 exemplares

Layout e Editoração Antônio Luiz Souza Machado da Cunha

E-mail dos leitores e site leitores@lubes.com.br www.lubes.com.br

Revisão Angela Belmiro

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Sumário 6

Chile: pequeno com alta tecnologia Chile: small and high-tech

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Promovendo a economia de combustíveis Delivering fuel economy

18

Começou o jogo! Caem os preços de básicos Game on! Base oil prices dropped

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Desempenho além de API GL-5 Performance beyond API GL-5

26

Filtros colapsados: danos e perda de eficiência Collapsed filters: damage and loss of eficiency

30

O uso da reologia para a avaliação de graxas The use of rheology for assessment of greases

36

Mercado em Foco Brazilian Lube Oil Market

38

Programação de Eventos Oil Industry events

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Pequeno com

alta tecnologia

Chile

Small and

high-tech Por / By: Gustavo Eduardo Zamboni

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20 14

90

19

19 96

-1

19 94

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20 12

3.7

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20 10

(%)

5

7.4

06

6.9 5.7

7

20

7.9

19 98

9

20 04

10.5

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20 02

12.2

20 00

13

D

espite having a small territory, Chile is the sixth largest economy in Latin America. The country has a nominal US$277 billions GDP and it is behind Brazil, Mexico, Argentina, Colombia and Venezuela.

According to the World Bank Chile had in 2013 the highest GDP per capita in the region (US$ 21,714.03 adjusted by PPP (Purchasing Power Parity) 22% above the world average.

Chile is a country Chile - PIB / GDP (%) in full development, with an open economy and highly competitive markets. Today it can be considered the most dynamic economy in Latin 6.8 6.3 6.6 5.8 5.7 5.8 5.6 America. All this is being 5,2 4.5 4.4 reflected on the favorable 3.3 3.4 3.3 3.1 risk classification (AA) 2.2 2.0 given by the Credit Rating Agencies such as Standard -0.7 -0.9 & Poor’s, Moody‘s Investor Service and Fitch Ratings.

Therefore, in 2012, Chile 20 08

A

pesar de sua pequena extensão territorial o Chile é a sexta maior economia da América Latina com um PIB nominal de US$277 bilhões atrás do Brasil, México, Argentina, Colômbia e Venezuela. Segundo o World Bank, no ano de 2013, possuía o maior PIB per cápita da região com USD 21.714,03 (PPP – ajustado pelo Purchasing Power Parity), 22% acima da média mundial.

O Chile é um país com uma economia aberta, em pleno desenvolvimento e com mercados altamente competitivos. Sua economia hoje pode ser considerada mais dinâmica da América Latina.

Tudo isto se reflete na favorável classificação (AA-) dada pelas Agências de Avaliação de Crédito como Standard & Poors, Moody‘s Investor Service ou Fitch Ratings. Assim, em 2012, atraiu para o país quase 28% dos capitais direcionados para o continente, totalizando USD 30 bilhões em investimento externo. O crescimento econômico esperado, segundo o Fundo Monetário Internacional para 2014, está em torno de 2%.

O país tem um setor de mineração altamente desenvolvido e que responde por 14,2% do PIB do país, ocupando o segundo lugar em importância na economia chilena, somente atrás do setor de serviços que responde por 26,5% do PIB. Tendência da indústria chilena Como resultado da grande abertura do país aos mercados mundiais, a indústria chilena é altamente sensível às leis da oferta e demanda. Mesmo dentro deste contexto sensível, apesar dos altos e baixos da economia mundial nas últimas décadas, o setor industrial chileno apresentou entre 1997 e 2014 um crescimento médio de 2,22%, evidenciando a fortaleza que a economia do país vem consolidando nos últimos anos.

Segundo a Sociedade de Fomento Fabril (SOFOFA), no mês de setembro de 2014, a produção industrial do Chile apresentou um crescimento de 3,9%, comparado ao mesmo mês de 2013. Além disso, as vendas totais cresceram 2,2%. Apesar disto, no acumulado do ano até setembro de 2014, a produção industrial chilena e as vendas totais apresentaram uma retração de 0,6% e 1,6% respectivamente.

De acordo com a entidade, apesar de alguns setores industriais, de carater exportador, terem demonstrado uma leve recuperação no mês de setembro, isto não altera em nada o diagnóstico de uma economia enfraquecida, com tendência de queda e com um setor industrial debilitado. Parte do crescimento destes setores é puramente matemático devido aos baixos níveis de atividade de 2013 usados para comparação.

attracted for the country almost 28% of the capital targeted for the continent totalling US$ 30 billion in foreign investments. The economic growth expected by the International Monetary Fund for 2014 is around 2%. The country has a strong fully developed mining sector that accounts for 14.2% of the country GDP, ranking second in importance in the Chilean economy. It is only behind the service sector that accounts for 26.5% of the country´s GDP. Chilean Industry Trend As a result of the large opening of the country to the world markets, the Chilean industry is highly sensible to the law of supply and demand. Even in this sensitive context and despite the ups and downs of the world economy in recent decades, the Chilean industrial sector showed between 1997 and 2014 an average growth of 2.22%. This shows the country’s economy has been consolidating its strength in the last few years.

According to the Sociedade de Fomento Fabril-SOFOFA (Society of Industrial Promotion) in September 2014 Chile’s industrial production showed a 3.9% growth compared to the same month in 2013. In addition, the total sales grew 2.2%.

Despite this, year to date until September 2014 the Chilean industrial production and total sales registered a 0.6% and 1.6% decline respectively.

According to SOFOFA, although some industrial exporter sectors have shown a slight recovery in September, this doesn’t change the diagnosis of a weakened economy with a declining trend and a weak industrial sector. Part of the growth of these sectors is purely mathematical due to the low level of activities in 2013.

2012

2013

337.908

378.240

População Population

17.403.000

17.557.000

Frota Fleet

3.909.127

4.287.367

225

244

Vendas Sales

Veículos/1000 hab.

Vehicles/1000 inhab.

Relação veículos x habitantes / vehicles vs. inhabitants rate

7

Dentro do setor industrial, o grupo de maior peso é a mineração que, no ano de 2013, apresentou um crescimento de 7% como resultado do aumento da produção de cobre, principal item de exportação do Chile e responsável por 60% das exportações do país e 15% do PIB.

O Mercado automotivo

Principais exportadores de veículos para o Chile Main vehicles exporters to Chile

13% 8%

32%

Japão / Japan

23%

Estados Unidos / USA

24%

Com novo governo e novas políticas públicas sendo implementadas, o país enfrenta um período de grandes mudanças estruturais. Com uma economia que apresenta fortes sinais de desaceleração e as

8

Corea / South Korea

China / China Outros / Other

Within the industrial sector the major subsector is mining, which in 2013 showed a 7% growth as a result of the increase of copper production.

Copper is the most important export item in Chile and accounts for 60% of the exports and 15% of the GDP.

The Automotive Market

With a new government and new public policies being implemented the country faces a period of great structural changes. With an economy showing strong signs of deceleration and the uncertainty

incertezas de uma reforma tributária que acabou de of the Tributary Reform recently approved by the ser aprovada o mercado automotivo chileno vem en- government, Chilean automotive market faced great frentando grandes desafios durante o ano de 2014. challenges along 2014.

Chile é um mercado importador e não tem proChile is an import market and has no local dução local de veículos. Os automóveis comercia- vehicle production. The vehicles commercialized lizados no país são importados principalmente da in the country are imported mainly from Asia, Ásia, Brasil e México.

Brazil and Mexico. According to the Asociación Apesar de 2013 ter registrado um recorde de co- Nacional Automotriz de Chile - ANAC, an institution mercialização de veículos atingindo 378.240 unidades that brings together representatives from different no ano, 11,9% de crescimento sobre 2012 segundo da- vehicles manufacturers as well as major importers dos da Asociación Nacional Automotriz de Chile – ANAC, of the country, although 2013 had registered a associação que reune tanto os representantes das dife- vehicles sales record (378.240 units in the year) rentes marcas de automóveis quanto os principais im- totalling 11.9% growth over 2012, in the first nine portadores presentes no país, nos primeiros nove meses months of 2014 the market presented a 7.6% de 2014 o mercado apresentou uma retração de 7,6%. retraction. As result the most important entities Como consequência as principais entidades do setor já from the sector have forecasted a 12% sales drop projetam para 2014 uma queda nas vendas de 12%, com for 2014 with an estimated total sales of 240.000 vendas totais estimadas de 240.000 unidades, retornan- units and a return to the volumes of 2011 and do aos volumes de 2011 e 2012. Isto está relacionado à 2012. This is related to the dollar appreciation in valorização do dolar no mercado local e as expectativas the local market and to the negative expectations negativas da população sobre o consumo de bens de of the population on the consumption of capital capital que afetaria sua decisão de compra. goods, which would affect their purchase decision O Chile é considerado pelos fabricantes de veícuos Chile is a country considered by the como líder em utilização de alta tecnologia e com um par- manufacturers as a leader in usage of high que automotor t e c h n o l o g y. moderno e com The country Idade da frota do Chile veículos de alto has a modern Chilean Fleet age desempenho, automotive Caminhões Automóveis conforto e com park with high Trucks Cars Idade da frota baixo nivel de per for mance, Fleet age emissões. comfortable Menos de 5 Less than 5 A frota and low gas do chile é de emission level 38% 35% 4,2 milhões vehicles. de 5 a 10 from 5 to 10 de veículos e Chile has 22% de 10 a 15 teve nos últia 4.2 million 23% from 10 to 15 11% mos anos uma fleet and had 16% mais de 15 alta taxa de a high renewal more than15 32% renovação. rate in recent 23% Como podeyears. As we Gráfico/ Chart 2 Gráfico/ Chart 1 mos observar can see in nos gráficos 1 graphics 1 e 2, 38% dos and 2, 38% of automóveis e SUVs e 35% dos caminhões tem me- the automobiles and SUV’s and 35% of the trucks nos de 5 anos de uso. have less than 5 years of use. É um mercado altamente competitivo, com It is a highly competitive market with 62 automotive 62 marcas de automóveis proveniente de 20 pa- brands from 20 different countries. However, it is largely íses diferentes, porém, amplamente dominado dominated by asian manufacturers that have a 64% 9

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D ecida ser diferente. Os produtos API CJ-4 não foram projetados com foco em economia de combustível. Ao invés de simplesmente melhorar a tecnologia CJ-4, a Chevron Oronite vem utilizando sua experiência com óleo de motores pesados (HDMO) em uma nova abordagem para a próxima mudança da categoria. É hora de ampliar as fronteiras de níveis de baixa viscosidade para reduzir a fricção do motor e melhorar a economia de combustível, sem sacrificar a durabilidade e a proteção c ontra desgaste. Para descobrir como os aditivos Oronite e sua abordagem de desenvolvimento inovador podem ajudar a colocá-lo em posição de destaque no mercado, entre em contato com o representante de vendas local da Oronite ou acesse www.oroniteaddsup.com.

© 2014 Chevron Oronite Company LLC. Todos os direitos reservados. Chevron, a marca Chevron, Oronite, e Adding Up são marcas registradas da Chevron Intellectual Property LLC.

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pelos asiáticos, que têm uma participação de mercado de 64%, com os japoneses com 32% de participação, seguido dos coreanos com 24% é dos chineses, que, aos poucos, estão conquistando parte importante dos mercados da América Latina, com 8% de participação.

market share, including a 32% Japanese market share, followed by a 24% Korean market share, and an 8% Chinese market share that, year after year, is conquering a significant participation in the Latin American vehicle market.

O mercado de lubrificantes

The Chilean lubricant market may be considered a unique and special market within Latin America and it was strongly influenced by the country´s economical openness in recent years.

This market reflects both the strength of the mining industry from the north of Chile as well as the modern Chilean’s automotive fleet present in mid Chile. In this way, and different from the Global and South American standards, in Chile, industrial lubricants account for 60% of the total sales volume while automotive lubricants account for only 40%.

The different productive areas of the country demand specific marketing and product strategies according to the specific geographical region each company defined as its target.

From this point of view, the northern region of the country, clearly

O mercado chileno de lubrificantes é um mercado diferenciado dentro da América do Sul e que foi fortemente influenciado pela abertura comercial da economia chilena nos últimos anos.

Este mercado reflete tanto o poderio da indústria de mineração no nor te do país quanto a modernidade da par te automotiva do país. Desta for ma, à diferença do padrão mundial e sul-americano, os lubrificantes industriais representam 60% do total comercializado enquanto os lubrificantes automotivos somente 40%.

A s d i f e re n t e s re g i õ e s p ro d u t i v a s d o país exigem estratégias de ação dif e re n t e s d e a c o rd o com a zona geográ-

The Lubricant Market

f i c a q u e c a d a e m p re s a q u e r a t i n g i r. D e s t a f o r m a a re g i ã o norte do país, claramente foc a d a n a m i n e r a ç ã o , re q u e r o desenvolvimento de lubrific a n t e s e s p e c i a i s re s i s t e n t e s a c o n d i ç õ e s e x t re m a s d e t r a b a l h o . J á n a re g i ã o c e n t r a l d o país, mais urbanizada como a m e t ro p o l i t a n a , c o m g r a n d e c o m e rc i a l i z a ç ã o d e v e í c u l o s leves, modernos e de alto des e m p e n h o , re q u e re m l u b r i f i cantes de baixa viscosidade.

A m o d e r n i d a d e d o p a rque automotivo do país dá ao m e rc a d o l o c a l u m p e r f i l d e l u brificantes de alta tecnologia, privilegiando o s p ro d u t o s s i n t é t i c o s e s e m i - s i n t é t i c o s e m detrimento dos lubrificantes minerais. Desta f o m a , a s c a r a c t e r í s t i c a s e s p e c i a i s d e s t e m e rc a d o o b r i g a r a m a s e m p re s a s p ro d u t o r a s d e l u b r i f i c a n t e s a d e s e n v o l v e r p ro d u t o s d i f e re n ciados para estas exigências. Assim, o Chile a p e s e n t a u m d o s m a i o re s c re s c i m e n t o s d o m u n d o e m p ro d u t o s 1 0 W e d e m e n o re s v i s c o s i d a d e s , re q u e r i d o p e l o s m o d e r n o s m o t o re s de alto desempenho.

focused in the mining business demands special lubricants for heavy duty operation systems.

Mid Chile region, a neat urban and metropolitan area, with higher sales of modern, with improved performance and low emissions vehicles, demands low viscosity lubricants.

The modern Chilean fleet clearly defines the profile of the country lubricant market. This market demands high quality and technology products. It grants privileges to synthetic and semi-synthetic lubricants leaving aside the old mineral lubes. This market characteristics forced the Participação de mercado dos principais graus de viscosidade companies to develop special Market share of main lubricants oils grades products to satisfy Chilean consumers. As a result, Chile has one of the biggest growths in the world of 10W and lower viscosities lubricants, 21% required for modern and high performance engines.

36% The Chilean lubricant market reached in 2013 a total volume of 210.000 m3, a 5,4% 43% growth over 2012. But taking into account the 2014 economical 10W worldwide context and the 15W changes being implemented Outros/ Others by the Chilean government, we can expect no growth or a soft retraction for this year.

11

Participação de Mercado por Empresa Market Share by Company

21,1% 1,7% 2,8%

COPEC

53% 4,1%

Shell Total Petrobras

5,7% 11,4%

YPF Federal Outros

O mercado total de lubrificantes do Chile a t i n g i u , e m 2 0 1 3 , o v o l u m e d e 2 1 0 . 0 0 0 m 3, com um crescimento de 5,4% acima de 2012 p o r é m , f r e n t e a r e t r a ç ã o e c o n ô m i c a o b s e rvada durante 2014 podemos estimar para o ano um mercado estável ou com uma pequena retração.

Os principais produtores do Chile são: COPEC, PETROBRAS, TOTAL e FEDERAL, porém, num mercado com tantas características atrativas várias outras empresas como YPF e Shell disputam o mercado, importando seus produtos de países vizinhos ou de outros mais distantes.

O mercado chileno é definitivamente um mercado no qual qualquer produtor de lubrificantes deve ficar atento. Vemos que apesar de pequeno, apresenta um alto grau de sofisticação tecnológica e de exigência, tanto no setor automotivo quanto industrial. Enquanto, no setor automotivo, muitas empresas disputam o gosto ou o bolso do consumidor, oferecendo lubrificantes de maior tecnologia, que possibilitem somente uma troca por ano, contribuam com a economia de combustível e diminuam as emissões de contaminantes na atmosfera, outras podem disputar mercados como indústria, transpor tes ou navegação. Conquistar o consumidor num mercado assim requer não somente tecnologia e conhecimento como também astúcia e ar te.

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Mineração no Chile / Mining in Chile

The main lubricant producers in Chile are: COPEC,PETROBRAS, TOTAL e FEDERAL but, it is such a diversified market that many other companies like YPF and Shell dispute their space impor ting their products from neighbouring countries or faraway countries.

The Chilean lube oil market is definitely interesting enough for any lubricant company to pay attention. In spite of its size it is a highly sophisticated and challenging market, both in the automotive and industrial areas. While in the automotive market many companies dispute the consumer´s finantial satisfaction by offering high-tech products, with extended useful life, that saves fuel and reduces atmospheric emissions, some others may be fighting for market shares in m i n i n g i n d u s t r y, n a v i g a t i o n o r t r a n s p o r t a t i o n .

Winning consumer´s attention and preference in this kind of market demands not only technology and knowledge but also intelligence and art.

Gustavo Eduardo Zamboni é Engenheiro Industrial, formado pela Universidade Nacional de Buenos Aires - Argentina, com pós-graduação em Marketing e Análise de Sistemas Gustavo Eduardo Zamboni Is graduated as Industrial Engineer from Buenos Aires National University and Pos-graduated in Marketing and Computer System Analyst.

Promovendo a economia de combustível Desenvolvimento de tecnologia de lubrificantes para enfrentar o desafio da categoria PC-11 para economia de combustível.

Delivering fuel economy Lubricant technology rises to meet the PC-11 fuel economy challenge

A

F

Por / By: Equipe Infineum

economia de combustível tornou-se um uel economy has become one of the dos principais impulsores da inovação na key drivers for hardware and lubricant tecnologia de hardware e dos lubrificantechnology innovation in the automotive tes no mercado automotivo. Com a nova market. Now, as the new North American categoria Norte PC-11 heavyAmericana para duty diesel motores Diesel (HDD) category pesados (HDD), introduces a new PC-11, será introlow viscosity subNew Fuel duzida uma nova category, there is “Refined API CJ-4” Economy grades sub-categoria a much greater More robust API CJ-4 Robust API CJ-4 at lower viscosity Recommended by all OEMs para óleos de need for HDD Some OEMs will opt out Fully backward compatible Backward serviceability uncertain baixa viscosidalubricants to be SAE XW-30 and Heavier SAE XW-30 HTHSV > 3.5mPa-s de, que gera uma able to deliver HTHSV: 2.9 - 3.2 mPa-s PC-11API CJ-4 PC-11 forte demanda proven engine por comprovação durability at lower de durabilidade viscosities. desses lubrifiThe new PCcantes.

11 category is the Figura 1 - PC-11 será subdividido em duas categorias.

13

A nova categoria PC-11 é o principal tema de discussão, neste momento, no segmento de lubrificantes HDD na America do Norte, onde o tempo necessário para o desenvolvimento dos testes de motor, tanto para novos parâmetros de desempenho como para substituição de motores antigos, é o maior obstáculo ao cumprimento da data proposta pela Engine Manufacturers Association (EMA), de Abril de 2016, para o lançamento da categoria.

Sendo este praticamente intransponível.

Além das significativas melhorias na proteção à oxidação, estabilidade ao cisalhamento, e resistência à aeração, a nova categoria também irá abordar a economia de combustível.

main topic of conversation in North American HDD engine lubricant circles right now. Here, the timely development of both new and replacement engine tests is a major hurdle that must be overcome if the Engine Manufacturers Association’s proposed first allowable use date of April 2016 stands any chance of being met.

In addition to the significant improvements in oxidation, shear stability, and resistance to aeration, the new category will also address fuel economy improvement.

Two PC-11 sub-categories For the first time the PC-11 category will be split into two sub-categories. The first, PC-11A offers increased engine protection at traditional viscosities, like SAE 15W-40, at 3.5 centiPoise (cP) HTHS (high temperature high shear) or greater.

These oils will be recommended by on and off-road OEMs and will be fully backward compatible.

The second, PC-11B, the so called ‘fuel economy grade’, is designed to meet the evolving market needs for fuel economy through lower limits of HTHS (2.9 – 3.2 cP) in SAE XW-30 grades. The durability requirements will be the same for all grades to ensure these new fuel economy grades are risk-free.

200 175 150

Cam Wear (µg)

Pela primeira vez, a categoria da API para HDD será dividida em duas sub-categorias. A primeira, PC-11A, oferecerá maior proteção ao motor em viscosidades tradicionais, como SAE 15W-40, com HTHS (alta temperatura e alto cisalhamento) igual ou maior a 3,5 centiPoise (cP). Estes óleos serão recomendados para OEMs de veículos de estrada e fora de estrada e serão totalmente compatíveis com as categorias anteriores.

A segunda, PC-11B, chamada de ‘grau de economia de combustível’, foi projetada para atender a evolução da demanda do mercado por economia de combustível permitindo limites mais baixos de HTHS 80 (2,9-3,2 cP) em graus SAE XW-30.

70 Os requisitos de durabilidade serão os mesmos para todos os graus de 60 viscosidade de modo a garantir que 50 os estes novos óleos não tragam ris40 cos ao veículo.

O grau de economia de combus30 tível apresenta um novo conjunto de 20 desafios para os formuladores de óleo de motor. Mesmo tendo que assegu10 rar baixos HTHS, o óleo ainda deverá 00 Good entregar o mesmo nível de desempenho tanto nos novos testes em desenCam Tappet volvimento para PC-11, como nos definidos na categoria API CJ-4.

A Infineum já vem trabalhando no Figura 2 - Testes de simulação mostraram desenvolvimento de lubrificantes HDD desgaste do comando de válvulas.

14

125 100 75

Tappet Wear (mg)

Duas sub-categorias PC-11

50 25 Poor

00

uma diferenciação no desempenho em

para economia de combustível há muitos anos, colaborando com OEMs, empresas de lubrificantes e universidades para entender os princípios fundamentais de desgaste e da viscosidade do lubrificante.

Este trabalho nos levou a desenvolver testes de simulação que discriminam entre óleos de bom e mal desempenho, que foram validados em testes de motor e de campo tanto para proteção contra o desgaste, como para economia de combustível.

Teste de simulação permitem selecionar os melhores candidatos Vários testes de bancada e de motor foram desenvolvidos para avaliar o desgaste do comando de válvulas em várias tecnologias de lubrificante de baixa viscosidade.

Os testes de dinamômetro e de bancada simularam o movimento de rotação e atrito em alta velocidade entre came e tucho, e as tecnologias selecionadas foram posteriormente avaliadas em um teste de motor.

Esta sequência de testes de simulação possibilitou a avaliação de diferentes componentes e permitiu a seleção das tecnologias de melhor desempenho em desgaste do comando de válvulas em óleos de baixa viscosidade HTHS. Teste de campo confirma performance

The fuel economy grade presents a new set of challenges for engine oil formulators as they must ensure low HTHS oils still deliver the same level of engine protection as defined in current API CJ-4 engine tests and also in the upcoming PC-11 engine tests.

Infineum has been working on the development of fuel economy HDD lubricants for many years. In that time we have collaborated with OEMs, lubricant companies and academia to model the fundamental principles of wear and lubricant viscosity.

This work led us to develop screener tests that can effectively discriminate between good and poor performing oils, and eventually culminated in the validation of the wear protection and fuel economy performance of candidate oils in engine and field tests.

Screener tests home in on best candidates Various bench and engine tests were developed to assess cam and tappet wear in a number of low viscosity lubricant technologies.

The bench and motored engine tests simulated high speed spinning between the cam and tappet, and the selected candidate technologies were further evaluated in a fired engine test.

These tiered screener tests, enabled different components to be evaluated extensively and the best technologies, which provided excellent cam and tappet wear properties at low HTHS viscosity, were successfully identified.

Em 2012, foi corrido um programa de teste de campo com um óleo SAE 10W-30 e HTHS de 3.0.

13 caminhões com Motores Cummins ISX (modelo 2007) que percorrem longas distâncias foram usados em um teste de 500 mil milhas. Quatro deles usaram óleos de baixa viscosidade e o restante usou óleos de referência, líderes de mercado, SAE 15W-40.

As análises de óleo usado são reconhecidas como um bom indicador de Figura 3 - O elemento ferro é um bom indicador do desgaste do motor. O óleo de teste SAE 10W-30 mostrou desgaste do motor. níveis de Fe equivalentes aos óleos comerciais de referência SAE 15W-40.

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Field testing confirms performance

Fuel Economy

In 2012, a field test programme began on a 3.0 HTHS SAE 10W-30 oil.

13 long-haul trucks with 2007 Cummins ISX engines were deployed on a 500,000 mile test. Four of the trucks used the low viscosity oil and the rest were filled using market leading SAE 15W-40 oils to provide a reference.

Used oil analysis is recognised as a good indicator of engine wear.

SAE Iron, which is found in many parts PC-11 FE 15w-40 of the engine including cylinder (expected) (typical) liners and camshaft lobes, gives a good estimation of the overall wear in the engine. Lead, which is used 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 in bearings, is a good indicator of HTHS Viscosity, cP wear or corrosion in this part of the Figura 4 - Tecnologias com HTHS igual a 3,0 cP demonstraram excelente controle de engine. Lastly total base number desgaste. A próxima fase foi diminuir ainda mais a viscosidade HTHS para 2,6 cP. (TBN) is a measure of the engine oil alkalinity reserve, with a higher TBN O elemento ferro, presente em muitas peças de moindicating a good ability to reduce tor incluindo as camisas do cilindro e o comando de corrosive acids over an extended period of time. válvulas, permite uma boa estimativa do desgaste Analysis of the used SAE 10W-30 candidate geral no motor. O elemento chumbo, que é utilizado oils showed similar iron and lead levels compared em mancais de rolamento, é um bom indicador de with the commercial SAE 15W-40 reference oils. TBN desgaste abrasivo ou por corrosão nesta parte do data for the low viscosity oils showed equal or better motor. Finalmente o TBN é uma medida da reserva TBN retention than some of the reference oils. alcalina do óleo de motor. TBN alto implica em boa These results give a clear demonstration of capacidade de neutralizar os ácidos responsáveis the wear control provided by the new PC-11B pelo processo de corrosão por um período prolonga- technology platform. do de tempo.

A second low viscosity package, formulated as As análises dos óleos SAE 10W-30 mostraram an SAE 5W-30, has also been tested in a Cummins níveis de ferro e chumbo equivalentes aos óleos co- ISX engine in the field. Engine rating results from merciais SAE 15W-40 de referência. Os resultados de this test showed that the Infineum candidate gave TBN dos óleos de baixa viscosidade mostraram que similar wear and sludge results to the market a retenção da reserva alcalina foi igual ou melhor que leading SAE 15W-40 reference oil. dos óleos de referência.

Estes resultados nos dão uma clara demonstração Even lower viscosity do controle de desgaste proporcionado pela nova tecnologia PC-11B. HTHS for PC-11B is expected to be between Um óleo SAE 5W-30 formulado com um outro paco- 2.9 to 3.2 cP. The candidates with HTHS of 3.0 te de aditivos foi testado no campo num motor Cummins cP lie well within the PC-11 range, and they have ISX. A avaliação do motor mostrou que este candidato da demonstrated wear control in both screener tests Infineum também apresentou resultados de desgaste e and in extensive field trials. borra semelhantes aos óleos de referência SAE 15W-40 The next phase of the project was to lower líderes de mercado. the HTHS even further and pass API CJ-4 16

New technology demonstrated excellent perfomance in API CJ-4 engine tests New PC-11B technology demonstrated wear control

Viscosidades ainda mais baixas A viscosidade HTHS prevista para PC-11B deverá estar entre 2,9 e 3,2 cP. Os candidatos testados com HTHS de 3.0 cP se encontram bem dentro deste intervalo, e têm demonstrado controle de desgaste tanto em testes de simulação como em extensivos testes de campo.

A fase seguinte do projeto foi diminuir ainda mais o HTHS para 2,6 cP, e passar nos testes de motor para API CJ-4. O conhecimento adquirido a partir do desempenho destes lubrificantes está sendo aplicado e testes com óleos com níveis de HTHS ainda menores serão realizados.

Ao examinar as áreas críticas para economia de combustível em motores HDD e aprender a garantir a durabilidade do motor em regimes de baixa viscosidade, foi possível desenvolver tecnologias altamente efetivas para lubrificantes de baixa viscosidade. Os novos aditivos para PC-11 oferecerão a possibilidade de formular óleos de múltiplos graus de viscosidade para atender às diversas demandas do mercado, sempre apoiados por anos de pesquisa e testes de motor e de campo.

engine tests with an oil with HTHS of 2.6 cP. The knowledge gained from the performance of these low viscosity lubricants is being applyed, and now tests with oils with even lower HTHS levels are already scheduled.

By examining the critical areas of fuel economy in HDD engines and learning how to maintain engine durability in a low viscosity regime, it was possible to develop effective low viscosity HDD engine oils.

The new additive platforms for PC-11 will offer the ability to cover multiple viscosity grades to suit the diverse needs of the market, and are supported by years of fundamental research and extensive testing experience.

Artigo publicado originalmente na revista Infineum Insight Article originally issued at Infineum Insight Magazine

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Começou o jogo!

Caem os preços dos óleos básicos na América do Norte

Game on!

Prices dropped in North America

C

om a entrada em operação comercial da amplamente anunciada planta de óleos básicos de Pascagoula (PBOP) e seus 25.000 barris/dia, o suprimento de óleos básicos na Costa do Golfo do México está em franca expansão e os compradores se beneficiam desta situação. Ainda que essa possibilidade tenha sido intensamente discutida, em várias conferências no princípio de 2014, e era aceita como uma possibilidade iminente, o impacto do crescimento da oferta e seus efeitos nos preços ainda parecem ter tomado vários atores desse mercado de surpresa.

A escalada do suprimento fez com que os preços de vários cortes de óleos básicos dos Grupos I e II fossem nivelados no mercado norte-americano. O efeito da maior disponibilidade de óleos básicos de Grupo II e a habilidade deste óleo em atender a uma ampla variedade de necessidades formulações estão promovendo mudanças no suprimento e na precificação e, consequentemente, na escolha entre o Grupo I e o Grupo II, por parte dos compradores.

As listas de preços dos básicos de Grupo II começaram a refletir cada vez mais o fator suprimento, a partir do momento em que a empresa Motiva anunciou uma redução de preços em 15 cents/gal para os graus mais leves, em 25 cents/ gal para os graus médios e em 45 cents/gal para o grau de viscosidade mais pesado (600), a partir de 1º de Outubro. Já a Chevron abaixou sua lista de preços da Costa do Golfo, a partir de 8 de Outubro, reduzindo os graus leves em 15 cents/ gal, os graus médios em 25 cents/gal e os graus pesados em 45 cents por galão. Enquanto isso, a Calumet e a Flint Hills

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W

Por / By: Judith Taylor

ith Chevron’s much heralded 25,000 bbl/ day Pascagoula Base Oil Plant – or PBOP – up and operating on commercial basis, base oil supply on the US Gulf coast is burgeoning and buyers are benefiting from that situation.

While this possibility was widely discussed at various conferences earlier in 2014 and has been accepted as a near horizon probability, the punch effect of Group II’s growth on supply availability and pricing still seems to have taken many market players by surprise.

The upswing in supply has pushed prices on several grades of base oil to a parity function between Group I and Group II in the US market.

The effect of more Group II base stock availability and the ability of this base oil to meet a wide variety of blending/compounding needs are pushing changes in supply, pricing and buyers’ choices between Group I and Group II. Posted prices of Group II began to reflect the increasing supply factor when Motiva announced a decrease on October 1. Motiva dropped its prices by 15 cents/gal on the light viscosity, 25 cents/gal on the mid grade and 45 cents/gal on the 600 heavy vis. Chevron moved its Gulf coast posted prices down effective October 8, reducing the light grades by 15 cents/gal, the mid by 25 cents/gal and the heavy by 45 cents/gal.

Meanwhile, Calumet and Flint Hills Resources (FHR) confirmed decreases effective on October 3 and October 6, respectively, each moving prices down 15-45 cents/ gal depending upon the supplier and the viscosity.

Resources(FHR) T h e FHR CALUMET Grades PHILLIPS 66 CHEVRON MOTIVA confirmaram reGroup II base Gulf Coast Gulf Coast Gulf Coast Shreveport Gulf Coast duções a partir oil tier of US 3.38 3.40 70 de 3 de Outubro producers is 3.38 3.44 3.40 75/80 e 6 de Outubro a crowded respectivamenone shared 3.20 3.31 3.30 3.20 3.20 100/120 te, cada um baiby Phillips 3.74 145/150 xando preços de 66, Chevron, 15 a 45 cents/ M o t i v a , 3.40 3.50 3.40 3.20 200/220 gal, dependenCalumet and 4.25 300/350 do do supridor FHR, and all 3.75 3.85 3.75 3.75 600 e do grau de are currently viscosidade. predominately th Quadro 1 - Preços de 28 de outubro de 2014 / Prices of october 28 , 2014 Os produbased along tores norte-americanos de óleos básicos formam um con- the US Gulf coast. Chevron continues to produce junto bastante concorrido, onde aparecem a Phillips 66, base oils at its Richmond, California, refinery on a Chevron, a Motiva, a Calumet e a FHR, todas situando- the US West coast, but has moved its primary price -se predominantemente na Costa do Golfo do México. A mechanisms to be keyed with the Pascagoula, Chevron continua a produzir óleos básicos na sua refinaria Mississippi, operation on the Gulf coast. de Richmond/California, situada na Costa Oeste NortePressure from European Group I base oil supply americana, mas mudou seus mecanismos primários de for- was exerted in the Americas export sector, but US mação de preços, considerando a influência da operação material – particularly Group II – was priced to compete da planta de Pascagoula, Mississipi, na Costa do Golfo. and succeeded in maintaining the dominant supplying O suprimento de básicos europeus do grupo I tam- position. Since posted prices dominate the US base oil bém exerceu pressão sobre o setor de exportação das contract market, it is interesting to consider how these Americas, obrigando os produtos norte-americanos, parti- compare within the Group II tier. cularmente de básicos do Grupo II, a adequarem seus preThe chart #1 is taken from the ICIS price report and ços para competir e garantir a manutenção de sua posição shows viscosity grades listed with the posted prices by dominante de suprimento. producer. The Gulf coast locations are shown except for Já que as listas de preços dominam o mercado Calumet where that company’s Shreveport, Louisiana, norte-americano de contratos, seria interessante verificar plant location is specified. The blue areas would como se comparam internamente no conjunto de óleos typically indicate price change deltas but are blocked básicos de Grupo II. on this chart since no change delta is relevant.

O quadro 1 foi retirado do relatório de preços da ICIS Responding to the Group II reductions, Group I e mostra uma lista de graus de viscosidade com preços pu- producer HollyFrontier came out with price reductions blicados por produtor. As localização na Costa do Golfo é of 20, 28, and 45 cents/gal on light, mid and heavy indicada para todos exceto para a Calumet, que tem especi- grades effective October 7. Holly limited the decrease ficada a localização de sua planta em Shreveport/Louisiana. on its brightstock base oil to 10 cents/gal as brightstock As áreas em azul mostrariam normalmente as variações nos continued to hold firmly to demand requirements. preços, mas estão bloqueadas já que tais variações não fo- However, brightstock price ideas have also begun to ram relevantes. move down significantly by late October as the posted Reagindo às reduções de preços do Grupo II, o pro- price reductions moved into the market alongside buyers’ dutor de Grupo I, HollyFrontier, promoveu redução nos seus resistance to existing price levels on heavy grades. preços de 20, 28 e 45 cents/gal respectivamente para seus graus leve, médio e pesado, à partir de 7 de Outubro de The effect of the upstream conditions 2014. Esse produtor limitou a redução de preço do básico brightstock a apenas 10 cents/gal, já que a demanda por With full base oil supply dominating market esse óleo permaneceu firme. Entretanto, a partir do final de discussions in late October falling crude oil prices and 19

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Oct

Sep

Aug

Jul

Jun

May

Apr

Mar

Feb

Jan 14

Dec

Nov 13

USD/GAL

Base oils (US) spot SN 150 upstream

vacuum gas oil outubro, as proIndicadores de preços 28 October 28 October jeções de preço Price Indicators $81.42/bbl, $1.94/gal $81.42/bbl, $1.94/gal (VGO) costs are also strongly para o brightstock $81.42/bbl, $1.94/gal $82.81/bbl, $1.97/gal affecting price também já come- West Texas Intermediate (WTI) Crude Oil perspectives çaram a cair sigNatural Gas $3.649/MMBtu $3.711/MMBtu in the base oil nificativamente, sector. Crude oil pois as reduções Low Sulphur Vacuum Gas Oil $87.42/bbl, $2.08/gal $91.56/bbl, $2.18gal prices hitting the dos preços de lis- High Sulphur Vacuum Gas Oil $86.42/bbl, $2.06/gal $86.96/bbl, $2.07/gal low $80s/bbl and ta implementadas Fuel Oil (3%) $70.25/bbl, $1.67/gal $70.00/bbl, $1.67/gal subsequently no mercado tamNo.2 Low Sulphur Diesel (USG) $101.64/bbl, $2.42/gal $103.74/bbl, $2.47/gal low VGO costs bém já refletiram $102.48/bbl, $2.44/gal $104.58/bbl, $2.49/gal and premiums a resistência dos Ultra Low Sulphur Diesel (USG) $14.97 $14.35 to crude are c o m p r a d o r e s 3-2-1 Crack Spread adding additional aos níveis exisQuadro 2 - indicadores de preços de óleo básico / Base oil prices indicators d o w n w a r d tentes de preços sentiment to base oil price ideas. para os graus pesados.

The chart #2 shows a comparison between two recent weeks in base oil and US market price indicators, Os efeitos das alterações no segmento Upstream focusing on the upstream values.

During the week of October 28, the low sulphur Com a capacidade total de suprimento de básicos dominando as discussões de mercado, ao final de Outubro, a VGO premium to WTI was assessed at $6/bbl, while queda nas cotações do barril de petróleo e dos custos do high sulphur VGO’s premium was assessed at $5/bbl gasóleo de vácuo – VGO também estão afetando fortemen- over the US benchmark crude oil value.

The following graph shows Group I SN150 price te as perspectivas de preços no setor de óleos básicos.

Com o barril de petróleo beirando os US$80.00/barril e, trends versus the price direction of upstream VGO. subsequentemente, os baixos custos de VGO, o sentimenIn Mexico to do mercado é de baixa nos preços de óleos básicos.

O quadro 2 mostra uma comparação entre indicadores Buyers in Mexico said Pemex has decreased de preços de mercado nos Estados Unidos, em duas semaseveral Group I base stock grades’ prices, at least nas recentes Durante a semana de 28 de Outubro, o premium do partly driven by lower pricing from the US. In percent VGO de baixo enxofre sobre o preço do petróleo WTI foi changes, mid vis SN250 prices went down 2.5% while heavy grade avaliado em source: ICIS pricing SN650 went US$6.00/barril, down 3.7%. enquanto que 3 Sources o premium do said Pemex VGO de alto brightstock enxofre sobre prices were o mesmo cru reduced 2.3%. foi avaliado em No formal US$5.00/barril. effective date O gráfiwas given. co 1 mostra as Mexico tendências do is opting to básico Grupo I modernize SN150 contra a Base oil SN150 spot e x i s t i n g direção de preBase oil (US) low sulphur vacuum gasoil spot Gráfico 1 refineries and ços do VGO.

No México Compradores no México informaram que a Pemex reduziu os preços de vários graus de óleos básicos de Grupo I, devido, ao menos parcialmente, aos baixos preços oriundos dos E.U.A. Percentualmente falando, os preços do grau médio SN250 caiu 2,5%, enquanto o grau pesado SN650 caiu 3,7%. Fontes indicaram que o preço do brightsock da Pemex caiu 2,3%. Nenhuma data de vigência foi formalmente indicada.

O Secretário de Energia Mexicano anunciou recentemente que o México está optando por modernizar as refinarias existentes e que o trabalho no projeto da refinaria de Tula Bicentenário foi cancelado. Planejada para custar mais de US$11 bilhões, essa refinaria, no estado de Hidalgo, teria sido o primeiro projeto dessa categoria desde o fim dos anos 70, e tem sido objeto de grande controvérsia por conta de atrasos e aumentos de custo. A Pemex informou, em agosto passado, que a empresa investiria US$15bilhões na modernização de suas atuais refinarias, mas que não teria planos de construir refinarias novas. Ao invés, focaria em exploração e produção mais lucrativas.

work on the Tula Bicentenario refinery project has been cancelled, the Mexican Secretary of Energy announced recently.

Planned for more than $11bn, the Tula Bicentenario refinery, in the state of Hidalgo, would have been Mexico’s first such project since the late 1970s and has been the subject of controversy foe delays and cost overruns.

Pemex said in August that the firm would invest $15bn in upgrading its existing refineries, but that it had no plans to build new ones, and would instead focus on the more profitable exploration and production.

Judith Taylor é Editora Sênior da ICIS responsável

pelo

mercado

petroquímico

incluindo óleos básicos. Especialista em dinâmica de preços e logística.

Judith Taylor is ICIS Senior Editor responsible for the Petrochemical Market and US Base Oils Portfolio. Expert in price dynamics and logistics.

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Desempenho além de API GL-5: Por que o J2360 é tão importante

Performance beyond API GL-5: Why J2360 is so important

Por / By: Equipe técnica da Lubrizol

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inguém pode negar o valor de se estender a durabilidade e reduzir os custos operacionais dos veículos comerciais. Um fator fundamental é usar nesses veículos lubrificantes do mais alto nível de qualidade nos sistemas de engrenagens automotivas, como engrenagens hipoides em transmissões e eixos diferenciais. O uso do lubrificante apropriado oferece melhor proteção para engrenagens, rolamentos, retentores de óleo e mancais, além de aumentar a eficiência do equipamento, reduzindo consumo de combustível e emissões do veículo. Para lubrificantes de eixos diferenciais, API GL-5 é uma das especificações tradicionais usada para orientar usuários. As cres-

22

N

o one would deny the value of improving the durability and economical operation of commercial vehicles, and one crucial contributing factor is to use the highest quality driveline lubricants. The appropriate, high quality lubricant offers better protection to gears, seals and bearings and also improves efficiency to reduce fuel consumption and CO2 emission. For axle lubricants, one of the traditional standards used to guide buyers in their choice has been API GL-5.

The increasing demands on axle components have revealed shortcomings in the guarantees API GL-5 gives. As a result, the lubricant industry is pressing for the global adoption of the more sophisticated

centes demandas nos and up-to-date standard, componentes do eixo SAE J2360. revelaram deficiências The evolution of no desempenho proporequipment and its cionado pela Norma API increased sophistication GL-5, e, como resultado, has emphasized the a indústria de lubrificanshortcomings of API GL-5 tes vem pressionando for some time. More effective pela adoção global da vehicle aerodynamics Norma SAE J2360, mais raising driveline operating sofisticada, abrangente e temperatures through robusta que a API GL-5. lack of cooling and the A evolução dos increased power of engines equipamentos em sofistiare both examples of why cação, aplicação e seveimprovements in equipment ridade operacionais acadesign demand improved baram por evidenciar as lubricants and a better deficiências do padrão standard for judging their ©2014 The Lubrizol Corporation; used with permission API GL-5. O aumento da Sob permissão da Lubrizol Corporation effectiveness.

Today, potência/torque do motor priorities in the field of axle associado à mais alta temperatura de operação do lubrication are improved surface protection and reduced fluido pela aerodinâmica mais eficiente dos veículos, fatigue, high thermal durability, thermal and oxidative que reduz o fluxo de ar e consequente capacidade stability and seal compatibility, all of which lead to a de refrigeração do sistema, são bons exemplos de reduction in warranty claims. como equipamentos modernos imprimem maior seA lubricant conforming to API GL-5 may not veridade aos lubrificantes de diferenciais. Sendo as- necessarily meet these criteria. For example, there sim, especificações de desempenho mais exigentes is no test for oil seal compatibility included in the e abrangentes para os lubrificantes são necessárias API GL-5 standard. Specifically, API GL-5 does not para garantir proteção e durabilidade dos equipa- address shear stability, thermal stability, damage mentos modernos. Hoje, as prioridades em matéria to oil seals through build-up of deposits or proven de lubrificação de eixo diferencial são mais voltadas performance in field tests (field testing is not even para proteção de superfície e fadiga dos compo- a requirement for meeting API GL-5). nentes, devendo o fluido apresentar excelente esTo address these shortcomings, OEMs have tabilidade térmica, maior resistência à oxidação e formulated their own standards to ensure proper compatibilidade com os retentores de vedação de protection of equipment and safeguard against óleo, tudo isso conduzindo a um aumento da durabi- unnecessary warranty claims. Examples of these lidade do sistema com menor índice de reclamações OEMs are Mercedes-Benz and MAN in Europe, and de garantia pelo usuário.

Dana and Mack in North America. These OEMs have Um lubrificante padrão API GL-5 não neces- taken these steps to ensure that the lubricants used sariamente atende a esses critérios. Por exemplo, in their equipment provide improvements in thermal a Norma API GL-5 não contém teste de compati- durability, cleanliness and seal compatibility not bilidade do óleo com os retentores de vedação. offered by API Category GL-5-quality lubricants.

Especificamente, a categoria API GL-5 não contem- The lubricant industry has replicated this approach pla estabilidade ao cisalhamento, estabilidade tér- for non OEM-branded lubricants through the mica, danos aos retentores de óleo por acúmulo de introduction of the SAE J2360 Standard. depósitos ou mesmo desempenho comprovado em SAE J2360, which has its roots in military testes de campo (testes de campo nem sequer são lubricant specifications dating back to the 1940s, requisitos da Norma API GL-5). emerged in the late 1990s and was updated in 23

Para resolver esses 2012 to ensure that it problemas, os fabricantes kept pace with the needs de equipamentos estaof the marketplace. This beleceram suas próprias specification includes normas para garantir proa comprehensive set teção adequada, evitanof test requirements do assim reclamações ou which address the problemas de campo com shortcomings of API seus veículos. Exemplos Category GL-5 and desses fabricantes são which ensure that Mercedes-Benz e MAN. lubricants meeting Essas empresas tomaram this specification ©2014 The Lubrizol Corporation; used with permission tais medidas para garantir Sob permissão da Lubrizol Corporation will provide the que lubrificantes empreperformance required gados em seus equipamentos proporcionem melhorias by today’s modern equipment. One of these tests em termos de estabilidade térmica, limpeza e compa- is the ASTM D5704 test, commonly referred to as tibilidade do óleo com retentores de vedação, não ofe- the L-60-1 test. This test ensures that the lubricant recidas pelos fluidos que atendem somente à categoria does not form sludge and/or hard and potentially API GL-5. A indústria de lubrificantes adotou aborda- abrasive deposits on shafts, gears and oil seals, gem similar através da introdução da Norma SAE J2360 any of which could result in oil seal leaks. If these para lubrificantes para diferenciais. leaks occur, lubricant may come into contact with A Norma SAE J2360, cujas raízes remontam às es- critical components or leak into the environment. pecificações de lubrificantes militares, surgiu no final da Another important performance test that década de 1990 e foi atualizada em 2012, para acom- separates the SAE J2360 Standard from API panhar as necessidades sempre crescentes do mer- Category GL-5 is the ASTM D5662 oil seal cado. Nessa especificação, encontra-se um conjunto compatibility test. The purpose of this test is to abrangente de requisitos de testes que abordam as identify lubricants which cause oil seals to harden, deficiências da categoria API GL-5 e garantem que lu- crack, and deteriorate due to chemical interaction brificantes aprovados contra SAE J2360 proporcionem between the lubricant and the seal. If the lubricant desempenho exigido pelos equipamentos modernos. is not optimized to be compatible with the oil seals, Um desses testes é o ASTM D5704, também conhecido they will leak, the oil level in the equipment will como teste L-60-1. Esse teste garante que o lubrificante decrease, and equipment failure will follow. não forme lama e/ou depósitos duros potencialmente A third test that separates the SAE J2360 abrasivos em eixos, engrenagens e retentores, que po- Standard from API Category GL-5 is the ASTM deriam resultar em vazamentos de lubrificante e falhas D7603 Storage mecânicas por falta de lubrificação do sistema.

Stability and Compatibility Test, sometimes Outro requisito de desempenho importante, que referred to as the SS&C test. Demonstrating separa o padrão SAE J2360 da categoria API GL-5, é o acceptable performance in this test ensures teste de compatibilidade do lubrificante com os reten- that the lubricant will maintain its integrity during tores de vedação, chamado ASTM D5662. O objetivo periods of prolonged storage, and that the lubricant do teste é assegurar compatibilidade do lubrificante will be compatible with other SAE J2360-approved com os retentores de óleo, visando eliminar potenciais lubricants which may be added to it, or to which it problemas de endurecimento, rachaduras ou mesmo may be added, if it becomes necessary to top up deterioração dos retentores devido à interação química equipment in the field. com o lubrificante. Se o lubrificante não for projetado There are two additional characteristics of para ser compatível com os retentores, estes vazarão, SAE J2360-approved lubricants that separate o nível do óleo no equipamento diminuirá, e a falha do them from API Category GL-5-quality lubricants. equipamento virá a seguir.

The first of these is that all lubricants which have 24

Um terceiro teste que separa o padrão SAE J2360 da categoria API GL-5 é o teste ASTM D7603, para armazenamento, estabilidade e compatibilidade entre os diversos componentes do lubrificante. Para ser aprovado nesse teste, o lubrificante deve manter sua integridade durante períodos de armazenamento prolongados e tem que ser compatível com outros produtos também aprovados SAE J2360. Isso assegura que fluidos homologados nesse teste e que possuam mesma classe de viscosidade possam ser substituídos em campo sem prejuízos ou perda de rendimento para o equipamento.

Há duas características adicionais de lubrificantes aprovados SAE J2360 que os distinguem dos lubrificantes da categoria API GL-5. A primeira é que todos os lubrificantes que passaram pelo processo de aprovação SAE J2360 tiveram seu desempenho comprovado em testes de campo controlados, tanto em equipamentos leves quanto pesados. Para equipamentos leves, o teste exige que o lubrificante proteja contra o desgaste por, no mínimo, 160.000 quilômetros de operação, sem troca de óleo, enquanto que, para equipamentos pesados, deve proteger por 320.000 quilômetros de operação, sem troca de óleo.

Por fim, uma vez que todos os testes tenham sido concluídos, os resultados são analisados por um comitê independente de especialistas, através de reuniões periódicas do LRI (Lubricant Review Institute), assegurando-se que o lubrificante atenda a todos os pré-requisitos estabelecidos pelo padrão SAE J2360.

Por demonstrar atendimento aos requisitos da norma, esses lubrificantes podem então ser incluídos na lista de produtos qualificados (QPL – Qualified Products List), que pode ser encontrada no site do Performance Review Institute (http://www.p-r-i.org/other-programs/ automotive-qpl/lubricant/). Nessa lista fica então registrado o nome do fabricante, nome comercial do produto e o número de aprovação exclusiva atribuída ao lubrificante. Além disso, o fabricante de lubrificantes com seu produto na lista QPL compromete-se a não alterar sua formulação quando de sua comercialização. Essa é a garantia ao usuário final de estar adquirindo o mesmo lubrificante submetido e aprovado no rigoroso processo de homologação da Norma SAE J2360. É essa combinação de procedimentos, monitoramento independentemente e registro de formulações aprovadas que distingue claramente os lubrificantes SAE J2360 daqueles que atendem apenas aos requisitos da categoria API GL-5.

gone through the SAE J2360 approval process have been shown to provide acceptable performance in controlled field tests in both light-duty and heavyduty equipment. The light-duty portion of this test requires that the lubricant protect the equipment from life-limiting distress for 100,000 miles of service with no oil change, while the heavy-duty portion of this test requires that the lubricant protect the equipment from life-limiting distress for 200,000 miles of service with no oil change.

Finally, once all tests have been completed, the data is reviewed by an independent panel of industry experts to ensure that the lubricant has met all of the demanding chemical, physical, and performance requirements of the SAE J2360 Standard. It is this combination of the additional stationary testing, field testing and verification of test data that clearly separates SAE J2360quality lubricants from those which meet only the requirements of API Category GL-5.

So how do quality-conscious end-users identify and find lubricants which meet the demanding requirements of the SAE J2360 Standard? The answer is quite simple. All lubricants which have been shown to meet these requirements are included in a Qualified Products List, which can be found on the Performance Review Institute’s website. This list provides the name of the manufacturer, the brand name of the product, and the unique qualification number which has been assigned to that lubricant. Additionally, each lubricant manufacturer who has requested that their lubricant be included on this list has certified that they will not change the formulation of the approved lubricant in any way. This is the end-user’s assurance that the lubricant being purchased is the very same as the lubricant which has undergone the rigorous process of obtaining an approval under the SAE J2360 Standard.

Equipe técnica da Lubrizol Lubrizol technical team 25

Filtros colapsados Perda de eficiência e danos ao motor

Collapsed filters

Eficiency loss and engine damage Por / By: Marcos Thadeu Giacomini Lobo

A

tendência natural dos técnicos de manutenção, quando encontram um filtro de óleo lubrificante com elemento filtrante ou tubo de centro colapsado, é supor que há algo de errado com a qualidade do filtro.

O colapso de elemento filtrante ou do tubo de centro dos filtros de óleo lubrificante de motores de combustão interna é, geralmente, sintoma de problemas existentes em componentes do motor. A maioria dos motores de combustão interna utiliza filtros de óleo lubrificante tipo escoamento total com válvula by-pass localizada entre a entrada e a saída do filtro. Esta válvula é dimensionada para que o óleo lubrificante contorne o filtro ou o elemento filtrante, quando as restrições atingirem a determinada pressão de abertura.

O circuito de escoamento pela válvula by-pass assegura fluxo de

26

T

he natural tendency of maintenance technicians, when they find a lube oil filter with the filter element or the center tube collapsed is to assume that there is something wrong with the quality of the filter.

The collapse of a filter element or a filter tube in an internal combustion engine generally means problems in engine components. Most internal combustion engines use the full flow type lubricating oil filters with a bypass valve located between the inlet and the outlet of the filter.

This valve is designed so that the lubricating oil bypasses the filter or the filter element when restrictions reach a certain opening pressure.

The flow path through the bypass valve ensures the supply of lubricating oil for the internal combustion engine when there is

a substantial flow óleo lubrificante para restriction due to o motor de combusobstruction of the tão interna, quando filter element or high existir significativa oil viscosity in cold restrição através do starting conditions. filtro de óleo lubrifiIn general, OEMs cante por obstrução dimension the do elemento filtranopening of the te, ou pela elevada bypass valves viscosidade do óleo for differential lubrificante quando pressures around de partidas a frio.

10-30 psid. However, Em geral, os OEMs there are those who dimensionam a aberchoose differential tura das válvulas bypressures as low as -pass para pressões Circuito do óleo lubrificante em motor de combustão interna 4 psid or as high diferenciais em torno as 75 psid. Some de 10 – 30 psid, havendo, porém, os que optam por pressões diferen- manufacturers of internal combustion engines ciais tão baixas quanto 4 psid, ou tão altas quanto 75 choose to fix the bypass valve of the lubricating oil psid. Alguns fabricantes de motores de combustão filter on the engine block, while others choose to interna optam por fixar a válvula by-pass do filtro de use filters with internal bypass valve. Whatever the óleo lubrificante no bloco do motor, enquanto outros option selected by the OEM, the result will have the optam por utilizar filtros de óleo lubrificante com vál- same efficiency.

Lubricating oil filters are designed to withstand vula by-pass interna. Qualquer que seja a opção selecionada pelo OEM, porém, o resultado obtido terá a working pressures significantly higher than those experienced under normal operating conditions. mesma eficiência.

Filtros de óleo lubrificante são projetados Therefore, when a center tube or filter element para suportar pressões de trabalho significativa- collapses, usually the reason is the crash or mente maiores que as experimentadas em con- malfunction of the bypass valve.

In some cases, dições normais de a stuck bypass valve operação. Portanto, is not the only cause quando um tubo de of the collapse of centro ou elemento a tube or central filtrante sofre cofilter element. The lapso, usualmente pressure regulating o motivo é o travavalve of the oil pump mento ou funcionacan also become mento inadequado jammed in the closed da válvula by-pass. position and cause Em alguns cathe pressure elevation sos, uma válvula of the oil flow through by-pass do filtro de the filter. Although óleo lubrificante de this condition may um motor de comnot last long, it may bustão interna emcause a collapse of perrada, apenas, Pressão diferencial normal (1) e pressão diferencial elevada (2) / Normal pressure the center tube or não é causadora (1) and high pressure (2) 27

the filter element, if the única do colapso de um bypass valve fails to open, tubo de centro ou eleor is unable to relieve the mento filtrante. A válvula differential pressure. reguladora de pressão da The collapse of the bomba de óleo lubrificancenter tube or the filter te pode, também, emperelement of oil filter of an rar na posição fechada e internal combustion engine provocar a elevação da can lead to loss in filtration pressão do fluxo de óleo efficiency and/or in the lubrificante através do flow of oil into the engine. filtro. Muito embora essa There is also the possibility condição possa ser moof internal parts of the filter mentânea e de curta duto migrate to the lubrication ração, pode colapsar o Filtro De Óleo Lubrificante Colapsado / Collapsed oil filter system, interfering with the tubo de centro ou o elemento filtrante do filtro de óleo lubrificante, se a vál- oil flow. Moreover, dirt and contaminants retained by the vula by-pass falhar em abrir, ou for incapaz de aliviar filter can move to the oil flow.

Incorrect operation of the bypass valve or a pressão diferencial.

O colapso do tubo de centro ou do elemento fil- the throttle valve of the oil pump with consequent trante do filtro de óleo lubrificante do motor de com- collapse of the center tube or the filter element cannot bustão interna pode levar à perda na eficiência de immediately cause noticeable damage to the internal filtração e/ou ao fluxo de óleo lubrificante para o mo- combustion engine. However, in many cases, it may tor. Existe, ainda, a possibilidade de partes internas lead to a catastrophic engine failure due to seizure of the do filtro de óleo lubrificante ou do meio filtrante sofre- piston(s), rod(s), bearing(s) among other possibilities.

The malfunction of the bypass valve, lube rem deslocamento físico e migrarem para o sistema de lubrificação, interferindo no escoamento do óleo oil filter or pump pressure regulator valve may be lubrificante. Além disso, sujidades e contaminantes caused by one of the following reasons: retidos pelo filtro de óleo lubrificante podem ser libeh hsurfaces with high grip property caused by rados para o fluxo de óleo lubrificante.

Má operação da válvula by-pass do filtro de cold or highly viscous lube oil; h hdegraded oil by excessive contamination of óleo lubrificante ou da válvula reguladora de pressão da bomba de óleo lubrificante, com o consequente condensed water, coolant or oxidation by-products; h hnegligence in looking at the proper oil drain colapso do tubo de centro ou do elemento filtrante de um filtro de óleo lubrificante, pode não ocasionar interval or filter replacement; danos imediatamente perceptíveis ao motor de combustão interna. Contudo, pode, em muitas ocasiões, levar à avaria catastrófica do motor devido a um apresamento de êmbolo (s), biela (s), casquilho (s) entre outras possibilidades de falha.

O mau funcionamento da válvula by-pass do filtro de óleo lubrificante ou da válvula reguladora de pressão da bomba de óleo lubrificante pode ser provocado por um dos seguintes motivos: hh superfícies com elevada aderência causada por óleo lubrificante frio ou altamente viscoso; h hóleo lubrificante degradado por excessiva contaminação de água condensada, líquido refri28

Avaria em biela / Damage in connecting rod

gerante ou subprodutos de oxidação; hh negligência na periodicidade da drenagem do óleo lubrificante ou na substituição do filtro de óleo lubrificante; hh acúmulo de material particulado finamente dividido, de origem carbonosa, nas válvulas; hh aceleração súbita do motor de combustão Avaria em êmbolo / interna quando uma das situações acima descritas estiver ocorrendo.

hh accumulation of particulate material of carbonaceous origin in the valves; hh s u d d e n engine acceleration when one of the above situations is occurring.

The discovery of a collapsed center tube or filter element in a lubricating oil system of an internal Damage in piston combustion engine demands inspection of the bypass valve (internal or not) and the pressure regulator valve of the oil pump, in addition to a thorough review A descoberta do colapso de um tubo de centro on the engine and its maintenance history. ou elemento filtrante em um filtro de óleo lubrificante de motor de combustão interna demanda inspeção da Marcos T. G. Lobo é Eng. Mecânico e Consultor válvula by-pass, interna ou não ao filtro, ou da válvula Técnico em Lubrificação da Petrobras. reguladora de pressão da bomba de óleo lubrificante, além de uma revisão minuciosa no motor e verificação Marcos T. G. Lobo is Mechanical Engineer and do seu histórico de manutenção.

Technical Consultant for Lubes at Petrobras.

29

Uso de reologia para avaliação de graxas lubrificantes

The use of rheology for assessment of lubricating greases Artigo técnico adaptado a partir da tese de doutorado de Leticia Maria Seabra Monteiro Lazaro no TPQB - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ Technical article adapted from the doctoral dissertation of Maria Leticia Monteiro Seabra Lazaro at TPQB - Graduate Program in Technology of Chemical and Biochemical Processes of EQ / UFRJ

A

reologia é o estudo da deformação de um corpo sob a influência de tensões, realizado por meio da correlação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação.

A tensão de cisalhamento é a relação da força paralela à superfície, dividida pela área dessa mesma superfície. Essa tensão, quando aplicada, gera uma deformação conforme ilustrado na figura 1.

Placa em movimento

R

heology is the study of the deformation of a body under the influence of tensions.

This is done by the correlation between shear stress and deformation rate.

The shear stress is the ratio of the force parallel to the surface divided by the area of this same surface. This generates a deformation as illustrated in Figure 1.

Força F Velocidade, V Tensão de cisalhamento, t

Fluido

declive, u y

Placa estacionária Figura 1 - Tensão de cisalhamento e deformação / Shear stress and deformation

30

H

r

R

r

R

Figura 2 - Geometrias de reômetros / Rheometer geometries

Tensão de escoamento

Faixa de viscoelasticidade linear

As placas são separadas por uma camada de fluido lubrificante. A placa superior se desloca na direção da força F, enquanto a placa inferior é mantida estática, provocando deformação na camada de fluido. As camadas mais próximas da placa superior apresentarão velocidade maior que as camadas de fluido mais próximas à placa estacionária. Esta variação de velocidade em relação à distância entre as placas é proporcional à tensão de cisalhamento que a força F provoca – a chamada lei de Newton. A constante desta proporcionalidade é a viscosidade dinâmica do fluido, medida em Poise (g/cm.s) ou Pa.s (kg/m.s). Os lubrificantes líquidos apresentam esse comportamento em uma ampla faixa de temperatura, sendo considerados fluidos newtonianos.

A medição da tensão de cisalhamento e da deformação é realizada em reômetros. Várias geometrias podem ser adotadas, como placas paralelas e cone-placa (Figura 2).

Com os reômetros constroem-se as curvas de fluxo (figura 3) que relacionam a tensão de cisalhamento com a deformação, também chamada de taxa de cisalhamento.

Por meio dessas curvas, é possível diferenciar o comportamento dos fluidos. No reômetro de placas paralelas, por exemplo, a variação da tensão de cisalhamento está relacionada à velocidade com que a placa superior gira sobre a amostra de fluido e a placa inferior estacionária.

As graxas são lubrificante sólidos ou semifluidos, compostas de um agente espessante e um líquido lubrificante, e podem conter outros ingredientes capazes de lhes adicionar propriedades especiais. Apesar dos lubrificantes líquidos serem fluidos newtonianos, a presença de espessante altera este comportamento, tornando as graxas fluidos pseudoplásticos com tensão de escoamento (figura 3).

Isso significa que é necessária uma tensão de cisalhamen-

1000

1000

Taxa de cisalhamento Figura 3 – Curvas de Fluxo para diversos tipos de fluidos / Flow charts for different types of fluids

10000

10000

G'(Pa)

dilatante

1,000E5

1,000E5

G"(Pa)

Tensão de escoamento

pseudoplástico com tensão de escoamento plástico de Bingham pseudoplástico newtoniano

Tensão de escoamento 100

100

10 1,0000E-3

0,10000

10,000

1000,0

10

% strain Figura 4 – Curvas de Fluxo das novas propriedades medidas em reômetros oscilatórios / Flow charts of new properties in oscillatory mode

The plates are separated by a layer of lubricant fluid. The top plate is moved in the direction of the F force, while the bottom plate is held static, causing deformation of the fluid layer. The layer nearest the top plate will present greater speed than the layers of fluid near the stationary plate. This speed variation in relation to the distance between the plates is proportional to the shear stress that the F force causes - the so-called Newton’s law. The constant of that proportionality is the dynamic viscosity of the fluid. It is measured in poise (g / cm.s) or Pa.s (kg / m.s). Liquid lubricants exhibit this type of behavior in a wide temperature range and are considered Newtonian fluids.

The measurement of shear stress and deformation is performed on rheometers. Several geometries, such as parallel plates and cone-plate, can be used (Figure 2).

With rheometers, flow curves are constructed by (Figure 3) relating the shear stress to the deformation, which is also called shear rate. Through these curves, it is possible to differentiate the behavior of fluids. In a parallel plate rheometer, for example, the variation of the shear stress is related to the speed at which the top plate pivots on the the fluid sample and the stationary bottom plate.

31

Lubricating grease is a solid or semifluid lubricant consisting Geometria Placas paralelas de 25 mm de of a thickening agent and a diâmetro com aplicação de lixa na liquid lubricant. It may contain placa superior other ingredients to add special properties. Although lubricants are Temperatura 25ºC Newtonian liquids, the presence of Tipo de teste Varredura de deformação após the thickener changes this behavior. varredura de tempo (30 minutos) à Greases are pseudoplastic fluids baixa deformação (0,10% strain) with yield stress (Figure 3). This means that a minimum shear stress 0,01 a 1000 Faixa de deformação (% strain) is required to drain the grease; at 1 Hz Frequência lower stress, the grease behaves as a solid. When abovet the draining 1 minuto Tempo para equilíbrio stress, the grease flows and starts a more fluid behavior in which viscosity 1 minuto Tempo para equilíbrio decreases with the increase of the 1 mm Gap (distância entre a placas) shear stress.

This variation in rheological Tabela 2 – Condições do teste no Reômetro AR-G2 da TA Instruments / Test conditions of AR-G2 in TA instruments rheometer behavior is what prevents the grease from going inside in the lubrication to mínimo para que a graxa escoe. Sob tensões inferiores, a points when there is no movement. At the same graxa se comporta como um sólido. Sob tensões superio- time it is what makes the lubrication appropriate res à de escoamento, a graxa escoa e passa a apresentar when movement exists. The liquid lubricants flow comportamento mais fluido, no qual a viscosidade diminui under any shear stress and therefore they need to be kept inside the equipment through seals or com o aumento da tensão de cisalhamento.

Essa diferença de comportamento reológico impede other devices.

Rheometers can be used in the oscillatory mode que a graxa escoe dos pontos de lubrificação quando não há movimento. Por outro lado, é o que torna a lubrificação to provide more information on the rheology of the adequada quando a movimentação existe. Os lubrificantes materials. In the case of parallel plate rheometer, for líquidos fluem sob qualquer tensão de cisalhamento e, por example, instead of the top plate rotate in only one isso, precisam ser mantidos em equipamentos selados ou direction, it oscillates on the sample and on the lower plate. In this case, the shear stress varies according lacrados de outra forma.

Os reômetros podem ser usados no modo oscilatório, to a sinusoidal function. One can vary the amplitude para que forneçam mais informações sobre a reologia dos of strains, the frequency with which they are applied materiais. No caso do reômetro de placas paralelas, por and the angle of deflection. With this setting, the exemplo, em vez de a placa superior girar apenas em uma correlation between shear stress and deformation direção, ela oscila sobre a amostra e a placa inferior. Neste is adapted to a new mathematical model and new caso, a tensão de cisalhamento varia de acordo com uma properties are defined such as: • G‘ or storage modulus - indicates the strain função senoidal. Pode-se variar a amplitude das tensões, a frequência com que são aplicadas e o ângulo de deforma- energy that is temporarily stored during application ção. Com essa configuração, a correlação entre a tensão de of a tension and is recovered afterwards; relates to cisalhamento e a deformação é adaptada a um novo modelo the solid characteristics of the material; • G” or loss modulus - indicates the energy matemático, e definem-se novas propriedades como: • G’ ou módulo de armazenamento – indica a ener- used to start the flow and is irreversibly lost; it is gia de tensão temporariamente armazenada durante a related to the fluid characteristic of the material.

The material flow is measured by the variations aplicação de tensão e depois recuperada; está relacionaof these properties with the deformation which is da com as características sólidas do material; Condições do teste no Reômetro AR-G2 da TA Instruments

32

represented by% strain at a given frequency, as shown in Composição Figure 4.

1212The red curve corresponds hidróxido hidróxido Complexo to the storage modulus, G‘, and Espessante estearato estearato de lítio Bentonita the blue curve corresponds to de lítio de lítio the loss modulus, G“. When G‘ is greater than G“, the material Óleo Lubrificante Mineral Mineral Mineral Mineral behaves similarly to a solid.

Consistências The band identified as having 1 2 2 2 Grau NLGI linear viscoelasticity is the one in which grease behaves as an Penetração Trabalhada 315 266 281 269 elastic solid. In this range, as 60 vezes, mm/10 the shearing stress is applied, 326 288 293 341 Penetração Trabalhada it deforms, but returns to the 10.000 vezes, mm/10 original structure without leaking.

From a certain degree Diferença, mm/10 +11 +22 +12 +72 of tension on, G‘ declines.

Tabela 1 – Propriedades das Graxas selecionadas / Greases properties selected This means that the liquid characteristics emerge, but • G” ou módulo de perda – indica a energia usada they are still not enough to make the grease flow. para iniciar o fluxo e que se perde de maneira irreversível; At the point where G‘ and G“ modules are equal, está relacionada com as características fluidas do material. the yield stress is measured. The red and blue O fluxo do material é avaliado por meio das variações curves before this point represent the band in the dessas propriedades com a deformação, representada traditional flow curve in which increase in strain pelo % strain, a uma dada frequência, conforme a Figura 4. has no effect in deformation. However, the range A curva vermelha corresponde ao módulo de ar- of linear viscoelasticity cannot be identified in the mazenamento G’, e a curva azul ao módulo de perda G”. traditional flow curves obtained without oscillation.

Quando G’ é maior que G”, o comportamento do material These properties provide information about the é similar ao de um sólido. A faixa identificada como de structure of the grease, especially on the thickener. viscoelasticidade linear é aquela na qual a graxa se com- Studies have found that the storage modulus G‘ is porta como um sólido elástico. Nessa faixa, à medida que crucial to maintain the surfaces apart when there se aplica a tensão de cisalhamento, a graxa se deforma, is no motion or speeds are low. When the speed of mas retorna à estrutura inicial sem escoar. movement makes the grease to flow, the yield stress A partir de uma determinada tensão, G’ apresenta starts an important role of supplying lubricating fluid uma queda. Isso significa que as características de líquido to the friction point. If it is too high for the application começam a surgir, mas ainda não são suficientes para que conditions, this supplying will not be done properly a graxa flua. No ponto em que os módulos G’ e G” se igua- and more wearing out will occur. lam, mede-se a tensão de escoamento. As curvas vermeWith the aim of studying how these rheological lha e azul, até o ponto em que se encontram, representam properties change under controlled conditions, we a faixa na curva de fluxo tradicional na qual o aumento da evaluated the changes in the storage modulus G‘, with tensão não apresenta deformação. Entretanto, nas curvas the mechanical grease worker. To do this, four different de fluxo tradicionais obtidas sem oscilação, não se conse- greases, characterized in Table 1 were selected. gue identificar a faixa de viscoelasticidade linear.

Samples of the greases were analyzed in a Essas novas propriedades fornecem informações sobre dynamic shear rheometer – AR-G2 TA Instruments a estrutura da graxa, especialmente sobre os espessantes. – in the controlled oscillation mode to measure G‘ Estudos já revelaram que o módulo de armazenamento G’ é as follows: new (or unworked), 60 times worked and fundamental para manter as superfícies separadas, quando 10,000 times worked.

Graxas

Li1

Li2

CLi2

Arg2

33

Li1

Li2

CLi2

Arg 2

nova

60x

10.000x

nova

60x

10.000x

nova

60x

10.000x

nova

60x

10.000x

Penetração, mm/10

-------

315

326

-------

266

288

-------

281

293

-------

269

341

G', Pa

10184 11734 10121

27521 26475 23173

33788 32882 29611

33914 25527 11048

Tabela 3 – Resultados de penetração e propriedades reológicas após trabalho / Penetration results and rheological properties after work

não há movimento ou as velocidades são baixas. A partir do momento em que a velocidade do movimento faz a graxa fluir, a tensão de escoamento passa a ter um papel importante na reposição de fluido lubrificante no ponto de atrito. Se a velocidade for muito elevada para as condições da aplicação, a reposição ficará comprometida e haverá maior desgaste.

Com o objetivo de estudar como essas propriedades reológicas se alteram sob condições controladas, foram avaliadas as alterações no módulo de armazenamento G’ com o trabalho mecânico realizado no trabalhador de graxas. Para isso, foram selecionadas quatro graxas diferentes, caracterizadas na Tabela 1.

Amostras das graxas foram analisadas no reômetro de cisalhamento dinâmico AR-G2 da TA Instruments, no modo de oscilação controlada para a medição de G’ nas seguintes condições: nova (ou não trabalhada), trabalhada 60 vezes e trabalhada 10.000 vezes.

As condições adotadas no reômetro estão descritas na Tabela 2. Elas foram consideradas as mais adequadas para a análise de graxas lubrificantes após vários testes.

O uso de lixa na placa superior é necessário devido à característica lubrificante das graxas, que faz com que a placa superior deslize sobre a amostra, alterando os valores medidos das propriedades. Com a superfície rugosa, esse efeito é reduzido de forma significativa.

Os resultados apresentados na Tabela 3 mostram que as graxas com teores mais elevados de espessante, todas as de grau NLGI 2, apresentam G’ superior ao da graxa com grau NLGI 1, indicando uma relação entre o teor de espessante e o módulo de armazenamento G’.

Comparando-se a Li2 e a CLi2, nota-se que a CLi2 apresenta G’ superior, mesmo com a penetração trabalhada 60 vezes levemente maior. Ou seja, apesar de a CLi2 ser mais macia, seu módulo de armazenamento é maior. Esse efeito se deve às propriedades do espessante sabão complexo de lítio, que é quimicamente mais estruturado.

Os resultados da Arg2 mostram que, apesar de ter sido a amostra que apresentou o maior módulo de armazenamento G’ inicial, sua estrutura não resiste ao trabalho mecânico como as demais. Tanto que essa propriedade 34

The conditions adopted in the rheometer are shown in Table 2. They were considered the most suitable for the analysis of the greases after several tests.

The use of sandpaper on the top plate is required due to the lubricating characteristic of greases. This makes the upper plate slide over the sample, changing the measured values of the properties. With the roughened surface, this effect is significantly reduced.

The results presented in Table 3 show that the greases with higher levels of thickener, all NLGI grade 2, show higher G‘ values than the NLGI grade 1 greases. This indicates that there is a relationship between the thickener content and the G‘ storage modulus .

Comparing Li2 and CLi2 we note that CLi2 shows a higher G‘, even with the 60 times worked penetration slightly higher. In other words, although CLi2 is softer, its storage modulus is greater. This effect is due to the properties of the thickener lithium complex soap which is chemically more structured.

Arg2 results show that, despite being the sample that had the highest initial storage modulus G‘, its structure cannot resist the mechanical work as much as the others, and this property showed greater decline. This effect was also observed in the penetration variation.

The results show that the mechanical work to which the greases were subjected changes the structure of thickeners and make them less resistant.

Depending on the type of thickener and its quality, this effect may be more significant or not. The interaction between the lubricating oil and the thickener is also very important for the rheological properties.

The measurement of the storage modulus G‘ requires a small sample, approximately 1 gram. Thus, one can consider the use of this property to evaluate the behavior of a grease along its use in a particular application. Comparing the G‘ values of the fresh

apresentou maior queda. Esse efeito foi verificado também na variação da penetração.

Os resultados mostram que o trabalho mecânico ao qual as graxas foram submetidas altera a estrutura dos espessantes, tornando-as menos resistentes. Dependendo do tipo de espessante e de sua qualidade, esse efeito pode ser mais significativo ou não. A interação entre o óleo lubrificante e o espessante também é muito importante nas propriedades reológicas.

A medição do módulo de armazenamento G’ exige uma quantidade pequena de amostra, cerca de 1 g. Dessa forma, pode-se pensar no uso dessa propriedade para avaliar o comportamento de uma graxa em determinada aplicação. Comparando-se os resultados de G’ da graxa nova com os da graxa com vários períodos de uso, é possível avaliar os danos que a estrutura do espessante sofreu na aplicação e correlacioná-los com o desgaste das peças.

As propriedades reológicas das graxas interferem muito no processo de lubrificação. Vislumbra-se uma utilização bastante importante para essas especificidades na busca de uma para melhor compreensão desses fenômenos.

grease with the grease after several periods of use, it is possible to assess the damage the structure of the thickener suffered during the application and correlate it with the wearing out of the parts.

The rheological properties of greases interfere a lot in the lubrication process and one can foresee a very important use for them to better understand these phenomena.

Leticia Maria Seabra Monteiro Lázaro é engenheira química e pesquisadora da Petrobras - CENPES. Letícia Maria Seabra Monteiro is Chemical Engineer and Researcher at CENPES (Petrobras Research Center)

35

O mercado em foco LUBES EM FOCO apresenta os números do mercado brasileiro de lubrificantes referentes ao 1º semestre de 2014, fruto de pesquisa realizada pela Agência Virtual junto aos principais agentes do mercado e órgãos legisladores. As dificuldades para uma precisão continuam a existir, uma vez que ainda não há uma consolidação dos números dos pequenos produtores.

O mercado brasileiro de lubrificantes no 1º semestre de 2014 Brazillian lube market - first half of 2014 Mercado Total Óleos Lubrificantes

710.500 m3

Produção Local: Automotivos: Industriais:

696.000 m3 497.000 m3 199.000 m3 14.500 m3

Venda de Óleos Básicos:

Mercado Total Graxas

26.000 t

Óleos Básicos: Mercado Total

658.615 m3

Produção Local: Refinarias: Rerrefino:

470.798 m3 342.798 m3 128.000 m3

Importação: Exportação:

233.867 m3 46.050 m3

Fonte: ANP, Aliceweb, Sindicom, Petrobras, Pesquisa Lubes em Foco

Obs: Os óleos de transmissão e de engrenagens passaram a ser incluídos no grupo dos óleos automotivos

* Não considerados óleos brancos, isolantes e a classificação “outros”.

Mercado SINDICOM1 •Comparativo 2014/2013 por região (período jan-ago) Mil m3

Análise comparativa por produtos

480

2013 2014

630 560

Total de lubrificantes por região

Mil m3

605.015

2013 2014

420

(-5,9%)

435.033

569.603

490

360

420

300

350

240

280

180

(-0,6%) 228.573

70

162.375

120

31.800

0

GRAXAS (t)

140

227.185

INDUSTRIAIS

AUTOMOTIVOS

210

412.105

(-9,1%) 28.918

151.181 119.108

0

61.069

SUL

SUDESTE

60.181

NORTE

NORDESTE

83.901

CENTRO OESTE

Lubrificantes industriais por região

Mil m3

Lubrificantes automotivos por região

Mil m3

280

2013 2014

275.404

240

2013 2014

160

254.603

140 200

120

143.860

100 123.628

80

114.466 90.651

80

60

88.478 66.895

40 0

144.858

120

160

48.437

SUL

SUDESTE

47.730

NORTE

NORDESTE

40 64.326

CENTRO OESTE

20 0

32.169

30.991

24.153 10.774

SUL

SUDESTE

26.028 16.619

10.722

NORTE

1. O SINDICOM é composto pelas seguintes empresas: Ale, BR, Castrol , Chevron, Cosan, Ipiranga, Petronas, Shell, Total e YPF.

36

118.338 87.804

60

NORDESTE

15.584

CENTRO OESTE

Mercado de Lubrificantes: 1ยบ sem. de 2014 (m3)

22,1%

17,5% 1,7% 1,9% 2,5%

13,5%

7,7%

9,7% 10,6%

Mercado de Graxas: 1ยบ sem. de 2014 (t)

12,9%

Oil market share by company

BR Ipiranga Mobil Shell Chevron Petronas Castrol YPF Total Lubrif. outros

7,4%

18,9%

8,6% 9,8% 17,9% 10,7%

13,1%

BR Chevron Ipiranga Petronas Ingrax Cosan/Mobil Shell Outros

13,6%

Grease market share by company

NOTA: Os dados de mercado correspondentes a anos anteriores podem ainda ser encontrados no site da revista, no endereรงo www.lubes.com.br, no item do menu SERVIร OS / MERCADO.

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Programação de Eventos Oil industry events Internacionais Data

Evento

2015 Fevereiro, 18 a 20

ICIS 19th World Base Oils & Lubricants Conference - Londres, Inglaterra: www.icisconference.com

Abril, 18 a 21

ELGI 27th. Annual General Meeting - Barcelona, Espanha: www.elgi.org

Abril, 22 a 23

4th. Base Oil & Lubes Middle East 2015 - Abu Dabi, Emirados Arabes: www.baseoillubes.com

Junho, 6 a 9

NLGI Annual General Meeting - Idaho - Estados Unidos: www.nlgi.org

Outubro, 17 a 20

ILMA Annual Meeting - Flórida, Estados Unidos: www.ilma.org

Nacionais Data

Evento

2015 Maio, 19 e 20

1a Feilub – Feira dos Produtores de Lubrificantes - São Paulo - SP; www.simepetro.com.br

Julho, 1 e 2

5º Encontro com o Mercado Lubes em Foco - Rio de Janeiro - RJ; www.lubes.com.br

Outubro, 27

VIII Simpósio AEA de Lubrificantes, Aditivos e Fluidos - São Paulo - SP; www.aea.org.br

Cursos Data

Evento

2015 Maio

Lubrificantes e Lubrificação : www.ibp.org.br/cursos

Maio

Selagem em equipamentos rotativos - São Paulo - SP: www.ibp.org.br/cursos

Junho

Planejamento e Gerência de empreendimentos de manutenção - São Paulo: www.ibp.org.br/cursos

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.

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OTC BRASIL 2015 E VENT O ORG ANIZ ADO POR IBP E OTC

THE ATLANTIC: FROM EAST TO WEST—AN OCEAN OF INNOVATION

O ATLÂNTICO: DE LESTE A OESTE— UM OCEANO DE INOVAÇÕES

Rio de Janeiro | 27–29 Oc tober– Outubro 2015 | otcbrasil@ibp.org.br

otcbrasil@ibp.org.br

Exhibit and Sponsorship Opportunities Still Available!

Ainda temos oportunidades de Patrocínio e Espaços para a Exposição.

International Sales Contact Email: otcbrasil@ibp.org.br

Contato de Vendas América do Sul Email: otcbrasil@ibp.org.br