9 de mai. de 2013

Óleos e suas especificações

A par do que já foi feito para definir as gasolinas, vamos agora desmisitificar alguns conceitos associados à utilização de óleos lubrificantes.
O que deverá definir a qualidade de um óleo? A marca? O tipo de óleo? A especificação?

O que vemos quando adquirimos um óleo?


A primeira coisa para a qual olhamos quando compramos um óleo é a sua viscosidade, que vem, habitualmente, assinalada na parte da frente da embalagem. Esta é dada pela especificação SAE (Society of Automotive Engineers) e poderá vir na forma "SAE x" ou "SAE xW y" (óleos monograde ou multigrade, respetivamente). No caso dos óleos multigrade, a primeira parcela da viscosidade (xW) diz-nos que, a frio, o óleo se comportará como um SAE 15 (W significa winter).

O que é a viscosidade e como se relaciona com as especificações SAE?


A viscosidade é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento, a uma dada temperatura, sendo definida pela seguinte fórmula:


Esta relaciona a viscosidade (τ) com o coeficiente de viscosidade (μ). A viscosidade poderá ser entendida como a resistência do fluido à deformação por cisalhamento. Assim, óleos mais viscosos (espessos) terão maior resistência à tensão de cisalhamento.
Embora os valores obtidos se meçam com as unidades mPa·s, no entanto em alguns manuais (particularmente os que se possam guiar pelos padrões da ASTM) poderão surgir as unidades cP (centipoise). 
Por outro lado, a medida que relaciona a viscosidade com a densidade de um fluido é chamada de viscosidade cinética, que nos diz a velocidade a que um fluido se desloca num tubo capilar.


Esta é medida nas unidades mm2/s, surgindo, nos padrões ASTM, com as unidades cSt (centistokes).
A tabela seguinte mostra-nos a relação entre os valores de viscosidade SAE e os resultados das fórmulas anteriores:


As primeiras duas colunas mostram a viscosidade a frio (resistência de cisalhamento e viscosidade cinética, respetivamente), de onde se conclui que os óleos com menores viscosidades "W" têm melhores comportamentos a temperaturas mais baixas, pois fluem melhor.
Analisando-se as colunas à direita, verifica-se que os óleos com maior viscosidade têm exatamente o mesmo comportamento em termos de viscosidade cinética e resistência ao cisalhamento. Deve-se verificar que, embora os óleos tenham o mesmo valor de "SAE" à direita, a sua resistência ao cisalhamento a 150ºC depende da viscosidade a frio (parte esquerda da fórmula).
Assim se conclui que a viscosidade ideal a utilizar poderá depender da temperatura ambiente em que o veículo vai operar. No entanto, de um modo geral, os fabricantes aconselham um intervalo ideal de viscosidades que deverá ser respeitado.

A especificação API


Habitualmente, na parte de trás da embalagem, vêm várias siglas. A primeira que iremos explicar é a especificação API (American Petroleum Institute).
A especificação API é dividida em vários níveis, que são diferentes em motores gasolina e Diesel.
Para motores a gasolina, a especificação começa em API SA, terminando em API SN. A tabela seguinte mostra o estado atual das especificações API para motores a gasolina:


Como se pode ver na tabela, a API apenas considera atualizadas as letras SJ a SN como atualizadas. Para as letras SF a SH, a API não reconhece risco de utilização, sendo no entanto especificações obsoletas. As letras SE para trás apenas deverão ser utilizadas em veículos mais antigos.
A tabela seguinte mostra a lista de especificações para os motores Diesel:


Observando-se a tabela, verifica-se que entre CH4 e CI4, a API reconhece a especificação como atualizada. Entre CD e CG4, a API reconhece que são especificações desatualizadas, no entanto não reconhece risco na sua utilização. Entre CA e CC, deverá haver o cuidado de utilizar apenas em motores anteriores às datas assinaladas.
Além de tudo isso, a especificação recomendada pelo fabricante, caso haja, deverá ser soberana.

A especificação ACEA


Outra das informações que também se encontram é a especificação dada pela ACEA (European Automobile Manufacturers' Association). Tal como o nome indica, apenas os lubrificantes de automóveis são avaliados segundo esta especificação.
As siglas da especificação são compostas por 2 caracteres, uma letra e um número. A letra significa a classe (tipo de motor, sendo que A designa motores a gasolina e B diesel) e o número a categoria (a performance do óleo propriamente dita, no entanto, ao contrário da especificação API, a categoria acima poderá não satisfazer as necessidades do fabricante portanto será necessário ter atenção a este aspeto).
Para motores a gasolina/diesel existem as seguintes especificações:
A1/B1 e A5/B5 - São óleos com formulação específica anti tensão de cisalhamento com tratamentos anti fricção a baixa viscosidade.
A3/B3 e A3/B4 - São óleos preparados para motores a gasolina/diesel de alta performance, estando preparado para largos intervalos entre mudanças (quando possibilitado pelo fabricante).
Existem também especificações para motores com catalisador, identificados com as siglas C1 a C4. A utilização destas especificações deverá sempre ser aconselhada pelo fabricante.

A especificação JASO


A especificação JASO (Japanese Automotive Standards Organization) foi fundada pelos fabricantes japoneses de motociclos, pelo que não há que estranhar que apenas tenham especificações para óleos de motos. São também a especificação mais importante na diferenciação de óleos de motociclos a 2 tempos. 
Para motores a 2 tempos existem os seguintes níveis: FA, FB, FC e FD.
Jaso FA - Nível de especificação mais baixo, contemplando a lubrificação, detergência, tensão de cisalhamento e controlo de fumos;
Jaso FB - Melhora todos os pontos de Jaso FA;
Jaso FC - Tem a mesmo poder lubrificante e de resistência à tensão de cisalhamento que Jaso FB, no entanto apresenta melhor detergência e redução de fumos.
Jaso FD - Iguala Jaso FC em todos os parâmetros à exceção da detergência, que ultrapassa.
Para motores a 4 tempos existem apenas 2 níveis - Jaso MA e MB. Este ponto deverá ser tido em atenção, pois diferencia os óleos com tratamento anti fricção, que são úteis nos carros, mas que não deverão ser utilizados em motos.
Jaso MA é aconselhado para motores de motos com sistema de lubrificação integrado (motor, caixa e embraiagem em banho de óleo).
Jaso MB é aconselhado para motores com tratamento anti fricção. Estes lubrificantes não deverão ser utilizados em motores cujo fabricante aconselha Jaso MA.


Fontes:
http://en.wikipedia.org/wiki/SAE_International
http://pt.wikipedia.org/wiki/Viscosidade
http://www.tribology-abc.com/abc/viscosity.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity
http://www.infineum.com/Documents/API/SAE%20Viscosity%20Grades%20for%20Engine%20Oils%202010.pdf
http://www.finalube.com/reference_material/SAE_Viscosity_Grades_For_Engine_Oils.htm
http://www.gofurtherwithfs.com/Whitepapers/SAE%20Viscosity%20Grades%20for%20Engine%20Oils.pdf
http://www.api.org/certifications/engineoil/categories/upload/motor_oil_guide_2010_120210.pdf
http://www.acea.be/images/uploads/files/2010_ACEA_Oil_Sequences.pdf
http://www.oilspecifications.org/acea.php
http://www.oilspecifications.org/jaso.php

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