VISCOSIDADE DE ÓLEOS LUBRIFICANTES

A utilização de óleo lubrificantes na indústria é fundamental para garantir maior durabilidade das peças, pois quando as superfícies entram em funcionamento causam atrito, fazendo com que ocorra o desgaste e aquecimento delas. Além disso, o óleo lubrificante proporciona movimentos mais suaves e as vezes também assumem a função de limpeza e remoção de sujeiras, abrasão ou resíduos dos pontos de fricção.

A reologia é o estudo da deformação ou do fluxo dos fluidos quando submetidos à determinada força e a viscosidade é uma característica reológica dos fluidos. A viscosidade dinâmica ou absoluta mede a resistência interna do fluido ao fluxo quando submetido a uma tensão de cisalhamento, logo, quanto mais viscoso for o fluido, menos ele irá se deformar.

Cinco lubrificantes automotivos, quando postos a escoar ao mesmo tempo.
Fonte: HDLubrificanteshttp://www.hdlubrificantes.com.br/lubrificante-automotivo-e-suas-variacoes/

Para otimizar o uso de óleos lubrificantes, é necessário conhecer as suas propriedades, e uma das mais importantes e muito estudada, é como ocorre a mudança da viscosidade do óleo frente às mudanças de temperatura.

A influência da temperatura na viscosidade ocorre devido às forças de coesão, em líquidos, as moléculas estão mais próximas umas das outras e a força de coesão é grande entre elas e como esta força diminui com a temperatura, a viscosidade também diminuirá.

Gráfico da variação de viscosidade de três óleos lubrificantes automotivos (20w50, 15w40 e 25w60) em relação ao aumento de temperatura.
 

Se a temperatura aumentar e, consequentemente a viscosidade diminuir, o óleo não criará uma camada de filme lubrificante suficiente para proteger as engrenagens, e se a viscosidade for muito alta o óleo não conseguirá se espalhar por todas as peças não desempenhando seu papel em ambos os casos.

Outros fatores que implicam na escolha do óleo lubrificante são os materiais das peças a serem utilizados, os aditivos que podem ajudar na preservação do material, como anticorrosivos, antidesgaste, antiferrugem, antioxidante, entre outros e a camada mínima de lubrificante para não danificar a peça.

Óleos lubrificantes podem ser de origem mineral e sintética. Os de origem mineral têm menor custo, sendo assim mais comuns, eles vêm de camadas mais densas do petróleo com cadeias de 20 a 25 átomos de carbonos, outro fator que também influência na viscosidade dele, pois quanto maior for a sua massa molecular, mais viscoso será. Um exemplo é o óleo Lubrax OB, que serve de base para a composição de óleos e graxas lubrificantes, podendo ser também empregado sempre que for recomendado um óleo sem qualquer aditivação

Os óleos de origem sintética são criados em laboratórios, por conta de uma necessidade do mercado devido ao grande avanço em motores cada vez mais potentes, atingindo temperaturas cada vez mais altas. A grande vantagem desse óleo é que a faixa de viscosidade dele se mantém mais constante, mesmo com a variação de temperatura. Um exemplo é o lubrificante sintético Lubrax Hydra PAO, feito a base de polialfaolefina, para operar em sistemas hidráulicos que operam em condições severas, como elevadas variações de temperatura, especialmente em equipamentos pesados de construção e mineração.

Para lubrificantes líquidos industriais, a norma ISO 3448 classifica eles em 20 graus de viscosidade, para óleos líquidos a base de petróleo aproximadamente do querosene até óleo hidráulico. Cada grau de viscosidade é designado pelo número inteiro mais próximo da sua média de viscosidade cinemática em milímetros quadrados por segundo (mm2 s-1) a 40 °C, sendo que é permitido um intervado de viscosidade cinemática de ±10% deste valor.

Grau de viscosidade ISO

Média da viscosidade cinemática (mm2 s-1) a 40°C

ISO VG 2

2,2

ISO VG 3

3,2

ISO VG 5

4,6

ISO VG 7

6,8

ISO VG 10

10

ISO VG 15

15

ISO VG 22

22

ISO VG 32

32

ISO VG 46

46

ISO VG 68

68

ISO VG 100

100

ISO VG 150

150

ISO VG 220

220

ISO VG 320

320

ISO VG 460

460

ISO VG 680

680

ISO VG 1000

1000

ISO VG 1500

1500

ISO VG 2200

2200

ISO VG 3200

3200

Fonte: 3448:1992

O óleos lubrificantes podem ser disponibilizados em diversos graus de viscosidade ISO, dependendo da sua aplicação. Um exemplo é o óleo Lubrax Hydra XP da Petrobrás, que é recomendado para uso em sistemas hidráulicos de alta pressão, como elevadores, equipamentos de mineração, máquinas de moldagem etc., e ele está disponível em 10 graus ISO diferentes, atendendo assim diversas especificações.

Como podemos notar, vários fatores influenciam na escolha de  de um óleo lubrificante. Porém a viscosidade e as variações que esta sofre com a temperatura é crucial para garantir o bom desempenho do mesmo, atendendo assim as especificações de projeto.

Referências: 

Efeito da temperatura na viscosidade dinâmica dos óleos lubrificantes SAE 5W20, SAE 5W30 E SAE 5W40.

Lubrificantes industriais.

Viscosidade Dos Óleos Lubrificantes.

International Organization for Standardization. iso 3448: Industrial Liquid Lubricants – ISO viscosity classification. Internacional Standard, 1992.