AERONAVES E MOTORES -> Capítulo XV - SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO -- Parte 1/2

CAPÍTULO XV

SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO

PARTE 1/2

PRINCÍPIO DA LUBRIFICAÇÃO 

Duas superfícies metálicas em contato apresentam atrito, mesmo quando polidas, por que é impossível eliminas as asperezas microscópicas das mesmas. Quando utilizamos um óleo lubrificante entre essas superfícies, como no mancal ilustrado abaixo (Imagem 1), forma-se uma fina película de óleo que mantém as peças separadas.

Isso elimina o degaste e o funcionamento torna-se mais fácil por que o atrito interno do óleo é pequeno.

Imagem 1

FUNÇÕES DO ÓLEO LUBRIFICANTE

Além da função normal de lubrificação das peças móveis, o óleo tem como função secundária auxiliar o resfriamento do motor. A falta de lubrificação coloca as peças metálicas móveis em contato, provocando desgaste e calor por atrito. O calor pode queimar o óleo, transformando-se numa borra pegajosa que acabará impedindo o funcionamento das peças. As principais propriedades do óleo lubrificante são:

1. Viscosidade;
2. Ponto de Congelamento
3. Ponto de Fulgor;

VISCOSIDADE

É a resistência que o óleo oferece ao escoamento. O frio aumenta a viscosidade, tornando difícil o movimento das peças. O calor excessivo diminui a viscosidade, tornando o óleo muito fluído e incapaz de manter a película lubrificante entre as peças. Por isso a temperatura do óleo deve ser mantida dentro de determinados limites.

DETERMINAÇÃO DA VISCOSIDADE

A viscosidade do óleo é determinada por meio de instrumentos chamados viscosímetros. Um deles é o Viscosímetro de Saybolt, que mede o tempo de 60 cm³ do óleo levam para escoar através de um orifício padrão, numa dada temperatura. Por exemplo, se o óleo levar 120 segundos para escoar de um Viscosímetro de Saybolt à temperatura de 210 graus Fahrenheit, ele receberá a designação 120SSU210.

CLASSIFICAÇÃO SAE ("Society of Automotive Engineers")

É um método muito utilizado, que classifica os óleos em sete grupos: SAE10, SAE20, SAE30, SAE40, SAE50, SAE60, SAE70, na ordem crescente de viscosidade.

CLASSIFICAÇÃO PARA AVIAÇÃO

O óleo fornecido pelas empresas de petróleo, destinado à aviação, tem uma classificação comercial própria, indicada através de números:65, 80, 100, 120 e 140. Esses números correspondem ao dobro dos valores da classificação SAE (exceto o 65), conforme mostra a tabela abaixo.

Imagem 2

PONTO DE CONGELAMENTO

É a temperatura em que o óleo deixa de escoar. Um bom óleo tem baixo ponto de congelamento, permitindo que o motor possa partir e funcionar em baixas temperaturas.

Imagem 3

PONTO DE FULGOR

É a temperatura em que o óleo inflama-se momentaneamente quando em contato com uma chama. Um bom óleo tem alto ponto de fulgor, para tonar possível a lubrificação em temperatura elevada.


FLUIDEZ

Esta propriedade indica a facilidade em fluir. O óleo lubrificante deve ter elevada fluidez, para circular facilmente pelo motor.

No caso dos óleos, a fluidez está ligada à viscosidade. Infelizmente a fluidez não pode ser aumentada além de um certo limite sem prejudicar a viscosidade.

ESTABILIDADE

O óleo deve ser estável, isto é, não deve sofrer alterações químicas e físicas durante o uso. Na realidade, como as alterações são inevitáveis, são estabelecidas tolerâncias através de normas (padrões ASTM, MIL, etc).


NEUTRALIDADE

Indica a ausência de acidez no óleo. Os ácidos, se presentes, atacam quimicamente as peças do motor, causando corrosão.


OLEOSIDADE

Este termo, traduzido de "oiliness", depende do óleo e do tipo da superfície a ser lubrificada. Indica a capacidade do óleo aderir à superfície. É uma propriedade importante, pois um óleo com boa viscosidade e boa formação de filme lubrificante seria inútil se não for capaz de aderir bem às superfícies das peças.


ADITIVOS

São substâncias químicas adicionadas ao óleo para melhorar as suas qualidades. Os principais são:

1. Anti-oxidantes - Melhoram a estabilidade química do óleo, reduzindo a oxidação, que é a combinação do óleo como oxigênio do ar, formando substâncias corrosivas, borras e outras substâncias nocivas.
2. Detergentes - Servem para dissolver as impurezas que se depositam nas partes internas do motor.
3. Anti-espumante - Servem para evitar a formação de espuma, que provoca falta de óleo nas peças a serem lubrificadas.

Os aditivos e o próprio óleo perdem suas propriedades com o uso, e por isso precisam ser trocados periodicamente 

NOTA (Estudo Opcional): Não incluímos no estudo acima os óleos para turbinas dos motores a reação. Os óleos minerais derivados do petróleo, sofrem decomposição química em temperaturas acima de 250º C, que são encontradas nas turbinas. Estas devem ser lubrificadas por óleos sintéticos, à base de ésteres orgânicos, que possuem bos estabilidade térmica. 

Entretanto, o óleo sintético não é totalmente aceito nos motores a pistão, por que estes são mais "sujos" devido a subprodutos do chumbo tetraetila, que formam crostas e prendem os anéis. Para efetuar a limpeza, é necessária a ação detergente mais enérgica que o óleos minerais possuem.

SISTEMAS DE LUBRIFICAÇÃO

Existem três sistemas de lubrificação:

• Lubrificação por Salpique;
• Lubrificação por Pressão;
• Lubrificação Mista;

LUBRIFICAÇÃO POR SALPIQUE

Neste sistema de lubrificação, o óleo é espalhado dentro do motor pelo movimento das peças. Na figura abaixo (Imagem 4), por exemplo, a cabeça da biela choca-se com o óleo n fundo do cárter, arremessando-o para todos os lados e lubrificando as peças internas do motor.

A vantagens da lubrificação por salpique é a simplicidade. Em muitos motores, porém, há peças de difícil acesso que só podem ser lubrificadas por um sistema mais complexo.

Imagem 4

LUBRIFICAÇÃO POR PRESSÃO

Nesse sistema, o lubrificante é impulsionado sob pressão para as diversas partes do motor, através de uma bomba de óleo. No exemplo a baixo (Imagem 5), o óleo entra por um orifício no mancal e atravessa canais dentro do eixo de manivelas e da biela, chegando ao pino do pistão e, finalmente, extravasa pelos lados do pino e lubrifica as paredes do cilindro. Todas as partes do motor no trajeto do óleo são lubrificadas. Este é um sistema eficiente, porém demasiadamente complexo.

Imagem 5

LUBRIFICAÇÃO MISTA

Este é o sistema empregado na prática, e consiste em lubrificar algumas partes por salpique (cilindros, pinos de pistões, etc) e outras por pressão (eixo de manivelas, eixo de comando de válvulas, etc).

LUBRIFICAÇÃO DOS CILINDROS

O óleo atinge as paredes internas do cilindro, abaixo do pistão, por salpique. Conforme estudamos antes, o excesso de óleo no cilindro durante a combustão é prejudicial, sendo por isso eliminado pelo anel de lubrificação.

Imagem 6