Tribologia - Lista de Exercicios sobre Lubrificacao e Aditivos

Tribologia Atividades de fixação 1 Em referência ao sistema de lubrificação dos automóveis considere a situação em que se substitui o óleo lubrificante de fábrica por outro de maior viscosidade sendo a temperatura ambiente considerada como fria Explique detalhadamente o que pode acontecer 2 Considere o caso de uma caixa de engrenagens de alta carga a Que tipo de aditivos devem ser inclusos no lubrificante que atuará nesta condição a diferença do caso em que as cargas sejam normais b Qual a consequência sobre o elemento impulsor motor nesta condição de carga e como o lubrificante deve ajudar 3 Explique detalhadamente as características e os campos específicos de aplicação dos lubrificantes grafite e Bisulfeto de Molibdênio 4 Classifique os materiais seguintes a Lubrificantes segundo seu origem e composição b Lubrificantes segundo a viscosidade c Óleos de motor segundo sua viscosidade e seu tipo de aplicação 1 Ao substituir o óleo lubrificante por um de viscosidade muito alta pode prejudicar o motor causando aumento do atrito do fluido com as peças internas em temperaturas frias terá dificuldade em se dar a partida pois o motor estará mais pesado criando resistência suficiente para prejudicar a funçãoignição Não só isso mas o motor irá desperdiçar energia ao bombear o óleo mais grosso reduzindo a economia de combustível Além disso o óleo de maior viscosidade irá aumentar a pressão interna do motor gerando aquecimento desgaste prematuro de peças e forçando principalmente a bomba de óleo que terá que realizar um trabalho maior para lubrificar 2 a Os fluidos de alta viscosidade são necessários para altas cargas e os Aditivos de extrema pressão EP devem ser usados para altas cargas e temperaturas moderadas Muitos aditivos EP contêm enxofre Estes aditivos têm a característica de ligarse quimicamente a superfície metálica das engrenagens e a outros componentes sob condições de lubrificação limítrofe para evitar a soldagem dos picos de rugosidade das duas superfícies opostas Ao mesmo tempo em que são vitais para evitar o contato direto metalmetal sob regime de lubrificação limítrofe eles podem ser corrosivos sob certas condições particularmente para metais amarelos como cobre latão e bronze b Nas condições de alta carga o motor trabalha de forma mais intensa o óleo de viscosidade mais elevada suportará maiores cargas e manterá uma película mais resistente se adicionado um óleo menos viscoso poderá contribuir para o desgaste por adesão redução da capacidade de suportar carga e danos aos dentes das engrenagens 3 Os lubrificantes secos de grafite ou Bisulfeto deMolibdênio são comuns em operações onde as condições de operação de máquinas são extremas como altas velocidades de eixo máquinas de rotação ou deslizamento muito baixas temperaturas e pressões extremas O grafite é uma forma macia e cristalina de carbono com excelentes propriedades de lubrificação por deslizamento É cinza a preto opaco tem um brilho metálico e é flexível mas não elástico Tem algumas propriedades de metais e alguns nãometais Como a maioria dos metais é eletricamente condutor e um bom condutor térmico Como os não metais é inerte o grafite fornece excelente lubrificação até 1450 F com vapor de água disponível Pode ser usado como um composto antigripante até 2400F com um produto de oxidação de CO2 Como o grafite requer vapor de água para sua lubricidade ele não é usado em um ambiente de alto vácuo inclusive para uso em espaços profundos O Bisulfeto deMolibdênio ocorre naturalmente sendo extraído do granito e depois refinado para atingir a alta pureza encontrada nos lubrificantes é um ótimo lubrificante para aplicações de alto vácuo e vácuo Uma das melhores propriedades é sua capacidade de inibir a corrosão quando usado como revestimento em aço inoxidável Além disso é considerado como tendo uma resistência ao desgaste ligeiramente melhor particularmente sob pressões extremas 4 a Os lubrificantes quanto sua composição e a sua origem Elas são Óleos vegetais são obtidos através da extração de sementes como o algodão milho soja girassol arroz babaçu oiticica mamona entre outros Óleos minerais são obtidos através do petróleo Eles podem ser classificados em óleos naftênicos ou em óleos parafínicos conforme a sua estrutura molecular Óleos sintéticos são produzidos industrialmente através de substâncias inorgânicas e orgânicas como as glicerinas silicones resinas ésteres entre outras Óleos animais são obtidos através de animais como a capivara o bacalhau o cachalote e a baleia b A SAE ou Sociedade dos Engenheiros Automotivos criou a classificação de viscosidade SAE que pode ser definida como uma propriedade que varia de acordo com a temperatura Assim lubrificantes identificados com a letra W de winter inverno em inglês têm viscosidade mais leve com medidas voltadas para temperaturas baixas No verão a viscosidade precisa ser alta medida a 100ºC mas com os mesmos padrões de qualidade os óleos de verão a nomenclatura desses óleos são mais simples SAE 20 30 40 50 e assim por diante Os óleos de inverno contam com a sigla SAE e uma numeração seguida da letra W SAE 5W 10W 15W 20W e assim por diante Óleos multiviscosos são aqueles com aplicações que se adaptam tanto ao verão quanto ao inverno Sua denominação fica assim SAE 20W40 15W50 e assim por diante Lembrando que o W equivale a inverno Nesses casos o primeiro número está relacionado à viscosidade com o motor frio em temperatura ambiente Quanto mais baixo ele for menor será o esforço para iniciar o funcionamento Por outro lado quanto maior for o número mais viscoso é o lubrificante e por isso escorre menos o que o torna mais eficiente para a lubrificação c A classificação que indica a viscosidade do óleo de motor em temperaturas baixas e altas São Quanto menor o primeiro número mais fino e menos viscoso o óleo é quando está frio assim ele é capaz de alcançar todas as áreas do motor rapidamente na hora da partida O segundo número aponta a viscosidade em altas temperaturas Com o calor o óleo de motor fica mais viscoso e cria uma camada mais grossa entre as peças protegendo melhor contra o desgaste Entre os dois números há o caractere W O desempenho do óleo de motor é conseguido através da aplicação de diversos aditivos à sua fórmula básica sendo elas Detergentes ajudam na limpeza do motor e neutralizam ácidos corrosivos formados na queima do combustível Os dispersantes mantém as fuligens e as borras em suspensão no óleo evitando entupimentos Os Aditivos diminuem o desgaste do motor formando uma camada química entre as partes móveis São importantes nas situações de maior exigência do motor e durante as partidas a frio Antioxidantes retardam a degradação natural do óleo prolongando sua vida útil Além disso temos os modificadores de atrito diminuem a resistência às peças visando economia de combustível E os anticorrosivos que impedem a corrosão do motor