teste de viscosidade em laboratório

A temperatura do teste deve ser constante, pois a viscosidade é uma propriedade que se altera de acordo com a variação da temperatura. Quanto maior for a temperatura, maior será a facilidade de escoamento, e quando em temperaturas baixas, o fluido oferece maior resistência ao escoamento devido ao aumento da viscosidade.
Os valores obtidos em Laboratório são associados a unidades técnicas de medida de viscosidade (Centistokes, Segundos Saybolt, Centipoise) que a maioria do público consumidor desconhece.
Por sua vez, a SAE, Sociedade dos Engenheiros Automotivos, criou um critério de classificação que teve aceitação generalizada pelos fabricantes de veículos e de lubrificantes.
Esta classificação é feita associando-se um número puro à viscosidade determinada em laboratório. Quanto maior o número, maior será a viscosidade.

A classificação SAE divide os óleos lubrificantes em dois grupos:

- Óleos de `grau de inverno` - Óleos que possibilitem uma fácil e rápida movimentação, tanto do mecanismo quanto do próprio óleo, mesmo em condições de frio rigoroso ou na partida a frio do motor, e cuja viscosidade é medida a baixas temperaturas e tem a letra W acompanhando o número de classificação.
Os testes para óleos de grau de inverno levam em consideração a resistência que o mesmo oferecerá na partida a frio do motor e a facilidade de bombeamento e circulação em baixas temperaturas.
- Óleos de ''grau de verão'' - óleos que trabalhem em altas temperaturas, sem o rompimento de sua película lubrificante, pois quanto mais quente o óleo, menos viscoso ele se apresenta. Os óleos de grau de verão têm portanto sua viscosidade medida a altas temperaturas e não possuem a letra W. óleos que trabalhem em altas temperaturas.
Os testes dos óleos de grau de verão verificam a operabilidade do lubrificante em altas temperaturas, ou seja, a sua capacidade de oferecer proteção em regimes extremos.

Existem óleos que, ao mesmo tempo, atendem a estas duas exigências, é o caso dos Óleos Multiviscosos, cuja classificação reune graus de óleos de inverno e de verão. 

por exemplo: Um óleo SAE 20W/50 mantém a viscosidade adequada, tanto em baixas temperaturas (se comportando como um óleo SAE 20W), facilitando a partida a frio, quanto em altas temperaturas (se comportando como um óleo SAE 50), garantindo uma perfeita lubrificação.

Motores de Combustão Interna

A força necessária para movimentar um automóvel pode ser produzida de várias maneiras. Os carros, que no passado já foram acionados por vapor ou eletricidade, estão sendo movimentados na sua grande maioria por motores conhecidos como motores de combustão interna, que convertem energia térmica em mecânica, e que produzem calor com a queima da mistura ar/ combustível.
A maioria dos motores de combustão interna utiliza o princípio do pistão dotado de um movimento que produz ''Trabalho'' através de uma biela no interior do cilindro, seguindo um ciclo de quatro tempos, pois neste ciclo se observam quatro tempos distintos :

1º tempo: admissão
O pistão desce introduzindo a mistura ar-combustível para dentro do cilindro, através da válvula de admissão nos motores de ciclo otto, entretanto, no ciclo diesel apenas o ar é introduzido.

2º tempo: compressão
O pistão sobe, com as válvulas de admissão e descarga fechadas, comprimindo a mistura.

3º tempo: expansão
Em motores movidos a gasolina/ álcool, pouco antes do pistão chegar na parte superior do cilindro (ainda na fase de compressão), o sistema de ignição produz a centelha (faísca) entre os eletrodos da vela, que inflama a mistura (ocorre uma explosão) e, os gases resultantes da combustão forçam o pistão para baixo. No caso de motores a diesel, não há a ignição por vela - apenas o ar é comprimido ate o ponto morto superior morto superior onde aí se dará a injeção de combustível (normalmente óleo diesel) ocorrendo em seguida a explosão, conforme mostrado na figura abaixo :

4º tempo: descarga
Depois da combustão, a válvula de descarga se abre e o pistão sobe forçando os gases queimados para fora do cilindro.

Baseadas na forma de trabalho destes dois tipos de motores, o Instituto Americano de Petróleo (American Petoleum Institute - API), desenvolveu as Normas de Desempenho API para motores 4 tempos.

Classificação de Serviço API

Esta classificação está relacionada ao nível de desempenho do lubrificante - é a avaliação da qualidade da proteção fornecida pelo lubrificante ao mecanismo que está sendo lubrificado.
O elevado grau de desenvolvimento da indústria automobilística mundial requer normas e padrões internacionais para a avaliação e homologação de produtos.
No caso de lubrificantes, o Instituto Americano do Petróleo estabelece os parâmetros de desempenho, através de uma sequência de testes complexos e específicos, de acordo com metodologias padronizadas pela ASTM (American Society for Testing and Materials).
O API não é o único orgão que homologa e testa lubrificantes, temos também:

- ACEA: Association of Constructors of European Automobiles;
- ILSAC: International Lubricant Standardisation & Approval Committee,
- Montadoras: os fabricantes de veículos e de motores também têm desenvolvido testes e especificações próprias para lubrificantes.


Como é feita a avaliação de desempenho dos lubrificantes?
Uma seqüência de testes de campo e em laboratórios de motores é definida e recebe um nome, por exemplo: API SJ
Os motores são abastecidos com o lubrificante a ser avaliado e colocados em funcionamento em condições rigidamente controladas, refletindo o trabalho de vários modelos nas mais variadas aplicações.
A seqüência de testes determina os padrões de condições que os componentes internos do motor devem apresentar após rodar com o lubrificante em teste. Estes padrões levam em conta o nível de proteção, desgaste dos componentes, limpeza, contaminação, etc.

O desempenho do lubrificante é aferido, comparando-se o estado final do equipamento com estes padrões.
A partir desta comparação, os lubrificantes são classificados como lubrificantes que atendem, ou não atendem, à sequência de testes que foi batizada como sendo, por exemplo: API SJ.
Atualmente, tornam-se cada vez mais importantes as especificações e homologações realizadas pelos fabricantes de veículos, os quais tem ajustado as características de desenvolvimento dos lubrificantes às necessidades dos seus projetos de motores.

A Classificação de Serviço API para óleos de motor abrange dois grupos:
- Motores Gasolina, Álcool e GNV, identificados pela letra S, de Service Station (Postos de Serviço, Garagem) ou Spark (Faísca / Centelha);
- Motores Diesel, identificados pela letra C, de Commercial (Linha Comercial, Frotas), ou Compression (Compressão);
Dentro de cada grupo, há diferentes níveis de tecnologia, identificados pela adição de uma letra após o S ou o C.
Esta segunda letra identifica o nível de evolução do lubrificante.
Exemplo: SA, SB, ... SL
Classificação API - Motores movidos a gasolina, álcool, GNV**
** GNV = Gás natural Veicular

Descrição da Categoria
SA, SB, SC, SD Criadas a partir dos anos 30, atualmente estão obsoletas.
SE Criada em 1972, especificação de serviço típica de motores a gasolina de veículos leves e alguns caminhões modelos 1971 a 1979.
SF Criada em 1980, especificação de serviço típica de motores a gasolina de veículos leves e alguns caminhões modelos 1980 a 1989. Proporciona maior estabilidade a oxidação.
SG Criada em 1989, especificação de serviço típica de motores a gasolina de veículos leves, vans e caminhonetes que solicitem esta especificação. Proporciona maior controle de depósitos no motor e estabilidade a oxidação.
SH Criada em 1992, especificação de serviço típica recomendada para uso em motores a gasolina de veículos leves, vans e caminhonetes que solicitem esta especificação. Supera as especificações anteriores quanto a controle de depósitos, oxidação do óleo, desgaste e corrosão.
SJ Criada em 1996, especificação de serviço típica de motores a gasolina de veículos leves, vans e caminhonetes que solicitem esta especificação. Supera e substitui todas as especificações anteriores.
A classificação API para óleos de Motores Diesel segue o mesmo critério desenvolvido para a classificação API gasolina/álcool.

Neste grupo, também há diferentes níveis de tecnologia, identificados pela adição de uma letra após a letra C.
A segunda letra também identifica o nível de evolução do lubrificante.
Exemplo: CA, CB, ... CG

Importante: As classificações `C` passaram por testes diferentes e necessariamente não substituem / superam uma a outra como as classificações `S`.
- Descrição da Categoria
CA, CB Criadas a partir dos anos 40, atualmente estão obsoletas.
CC Criada em 1961, para uso em motores em condições de serviço moderado.
CD Criada em 1955, para uso em motores aspirados ou turbinados em condições de serviço pesado.
CE Criada em 1983, serviço típico de motores diesel turbinados em condições de serviço pesado.
CF Criada em 1994, para uso em motores aspirados ou turbinados que utilizam diesel com alto teor de enxofre.
CF-4 Criado em 1990, serviço típico de veículos diesel ligeiro, e caminhões em serviço extra-pesado. Supera todos os níveis anteriores.
CG-4 Criado em 1994, esta categoria de serviço é adequada para veículos diesel ligeiro em aplicações dentro e fora de estrada. Supera todos os níveis anteriores.
CH-4 Criado em 1994, esta categoria de serviço provê melhor controle de fuligem em motores aspirados ou turbinados que utilizam diesel com alto teor de enxofre, em aplicações dentro e fora de estrada. Supera todos os níveis anteriores.

Lubrificantes - Porque precisam ser trocados
 
Os elementos aditivos são consumidos:
Com o tempo de uso, os elementos aditivos do óleo são destruidos fisicamente ou ficam presos a outras substâncias químicas.
Enquanto efetuam a proteção do motor, eles são mudados quimicamente, alterando suas características.
O óleo é contaminado:
As substâncias químicas extras formadas durante sua vida dentro do motor, acabam se tornando parte dele, contaminando-o e alterando suas propriedades lubrificantes. Isso ocorre porque:
- o combustível queimado e o não queimado fica em circulação no sistema de lubrificação, diminuindo a capacidade do óleo de suportar altas temperaturas
- são formadas partículas de fuligem oriundas da combustão e também da queima de alguma porção de lubrificante quando este atinge as partes mais quentes do motor.
- devido a alta variação de temperatura (quando um motor aquece e esfria) a umidade do ar é atraida para dentro do motor. Esta umidade se condensa formando gotas de água que se misturam ao óleo, criando ácidos moderados.

Avaliando o momento da troca

Quem define o período para a troca de óleo não é o fabricante do óleo e sim a montadora do veículo.
As montadoras definem a periodicidade para a troca de óleo baseada em ensaios de durabilidade efetuados em campo e em laboratórios.
Esta periodicidade é válida tanto para óleo mineral como para os sintéticos e a mesma varia de acordo com o regime de utilização do veículo.
No momento de se realizar a troca, é muito importante levar em consideração, além da recomendação do fabricante as condições de operação do veículo, pois as mesmas é que definirão o período correto para a próxima troca.
Por isso, alguns veículos necessitam de trocas de óleo mais frequentes pois operam em condições que exigem mais dos motores.
Veja algumas dessas condições
- dirigir predominantemente em transito urbano ou intenso;
- dirigir em altas velocidades;
- períodos longos com o carro parado (ex.: utilizar somente em fins de
semana);
- períodos com o carro parado seguidos por avanços em alta velocidade
(como taxis, carros de polícia / bombeiros);
- viajar distâncias curtas frequentemente, abaixo de 6 km, e parar o veículo;
- dirigir frequentemente sob neblina, chuva ou ar poluído;
- operar o veículo como reboque (trailers, carretas, etc.);
- operar o veículo sem a manutenção regular recomendada pelo fabricante
(motor desregulado, filtros sujos ou parcialmente entupidos, etc.).