O que é óleo de motor de carro?

Óleos para motores

Os óleos do motor operam sob condições extremas. Outros lubrificantes usados ​​em automóveis, óleos de transmissão e lubrificantes são incomparavelmente mais fáceis de executar suas funções. Sem perder as propriedades necessárias. Porque eles trabalham em um ambiente relativamente homogêneo, com temperatura, pressão e cargas mais ou menos constantes. Modo do motor "irregular". A mesma porção de óleo é submetida a estresse térmico e mecânico a cada segundo. Porque as condições de lubrificação de diferentes componentes do motor estão longe de ser as mesmas. Além disso, o óleo do motor é exposto a produtos químicos. Oxigênio, outros gases, produtos de combustão incompleta do combustível, bem como o próprio combustível, que inevitavelmente entra no óleo, embora em quantidades muito pequenas.

Funções de óleos de motor.

Reduza o atrito entre as peças de contato, reduza o desgaste e evite a abrasão das peças de atrito. Selar as folgas, em primeiro lugar, entre as partes do grupo cilindro-pistão, impedindo ou minimizando a penetração de gases da câmara de combustão. Protege as peças da corrosão. Para remover o calor das superfícies de atrito. Remova as peças de desgaste da zona de atrito, diminuindo a formação de depósitos na superfície das peças do motor. Algumas características básicas dos óleos. A viscosidade é uma das características mais importantes dos óleos. Os óleos de motor, como a maioria dos lubrificantes, alteram a viscosidade dependendo da temperatura. Quanto mais baixa a temperatura, maior a viscosidade e vice-versa.

Óleos de motor e partida a frio

Para garantir uma partida a frio do motor, acione o eixo de manivela com uma partida e bombeie o óleo através do sistema de lubrificação. A baixas temperaturas, a viscosidade não deve ser muito alta. Em altas temperaturas, o óleo não deve ter uma viscosidade muito baixa para criar um filme de óleo forte entre as peças de atrito e a pressão necessária do sistema. Índice de viscosidade. Um indicador que caracteriza a dependência da viscosidade do óleo nas mudanças de temperatura. Esta é uma quantidade sem dimensão, ou seja, não é medido em nenhuma unidade, é apenas um número. Quanto maior o índice de viscosidade do óleo do motor, maior a faixa de temperatura em que o óleo fornece o motor. Para óleos minerais sem aditivos viscosos, o índice de viscosidade é de 85 a 100. Os óleos com aditivos viscosos e componentes sintéticos podem ter um índice de viscosidade de 120-150. Para óleos profundamente refinados com baixa viscosidade, o índice de viscosidade pode chegar a 200.

Óleos de motor. Ponto de inflamação

Ponto de inflamação. Este indicador caracteriza a presença de frações em ebulição no óleo e, portanto, está associado à evaporação do óleo durante a operação. Para óleos bons, o ponto de fulgor deve estar acima de 225 ° C. No caso de óleos de baixa qualidade, as frações de baixa viscosidade evaporam e queimam rapidamente. Isso leva a um alto consumo de óleo e à deterioração de suas propriedades em baixa temperatura. Número base, tbn. Indica a alcalinidade total de um óleo, incluindo a utilizada por detergentes alcalinos e dispersantes. O TBN caracteriza a capacidade de um óleo de neutralizar os ácidos nocivos que entram nele durante a operação do motor e resistem aos depósitos. Quanto menor o TBN, menos aditivos ativos permanecem no óleo. A maioria dos óleos para motores a gasolina normalmente tem um TBN de 8 a 9, enquanto os óleos para motores a diesel geralmente variam de 11 a 14.

Número alcalino de óleo do motor

Quando o óleo do motor está funcionando, o número total de bases diminui inevitavelmente e os aditivos neutralizantes são ativados. Uma redução significativa no TBN leva à corrosão ácida, bem como à contaminação das partes internas do motor. Número ácido, castanho. O número de ácido é um indicador que caracteriza a presença de produtos oxidantes nos óleos de motor. Quanto menor o valor absoluto, melhores as condições de operação do óleo do motor. E quanto mais sua vida restante. Um aumento na TAN indica oxidação do óleo causada por longa vida útil e temperatura de operação. O número total de ácidos é determinado para a análise das condições dos óleos de motor, como um indicador do grau de oxidação do óleo e do acúmulo de produtos ácidos da combustão de combustíveis.

Moléculas de óleos minerais e sintéticos dos óleos de motor

Os óleos são hidrocarbonetos com um certo número de átomos de carbono. Esses átomos podem ser conectados a cadeias longas e retas ou ramificados, por exemplo, a copa de uma árvore. Quanto mais retas as correntes, melhores as propriedades do óleo. De acordo com a classificação do American Petroleum Institute, os óleos básicos são divididos em cinco categorias. Grupo I, óleos de base, obtidos por purificação seletiva e desparasitação usando solventes, minerais convencionais. Grupo II, óleos base altamente refinados com baixo conteúdo de compostos aromáticos e parafinas, com maior estabilidade oxidativa. Óleos minerais melhorados com tratamento por hidrogênio.
Grupo III, óleos base de alto índice de viscosidade obtidos por hidrocraqueamento catalítico, tecnologia HC.

Fabricação de óleos para motores

Em um tratamento especial, a estrutura molecular do óleo melhora. Assim, as propriedades dos óleos base do grupo III são próximas aos óleos base sintéticos do grupo IV. Não é por acaso que este grupo de óleos é classificado como semi-sintético. E algumas empresas até se referem a óleos base sintéticos. Grupo IV, óleos básicos sintéticos à base de polialfaolefinas, PAO. As polialfaolefinas obtidas como resultado de um processo químico têm características de uma composição homogênea. Estabilidade oxidativa muito alta, alto índice de viscosidade e ausência de moléculas de parafina em sua composição. Grupo V, outros óleos de base não incluídos nos grupos anteriores. Este grupo inclui outros óleos básicos sintéticos e óleos vegetais. A composição química das bases minerais depende da qualidade do óleo, da faixa de ebulição das frações de óleo selecionadas, bem como dos métodos e grau de purificação.

Óleos minerais para motores

A base mineral é a mais barata. Este é um produto para destilação direta de óleo, consistindo de moléculas de diferentes comprimentos e estruturas diferentes. Devido a essa heterogeneidade, instabilidade da viscosidade, propriedades da temperatura, alta volatilidade, baixa estabilidade à oxidação. Base mineral, o óleo de motor mais comum do mundo. Uma mistura semi-sintética de óleos minerais e de base sintéticos pode conter de 20 a 40% de "sintéticos". Os fabricantes de lubrificantes semi-sintéticos não possuem requisitos especiais em relação à quantidade de óleo base sintético no óleo do motor acabado. Também não há indicação de qual componente sintético, grupo III ou óleo base do grupo IV deve ser usado na produção de lubrificantes semi-sintéticos. Pelas suas características, esses óleos ocupam uma posição intermediária entre os óleos minerais e os sintéticos, ou seja, suas propriedades são melhores que os óleos minerais convencionais, mas piores que os sintéticos. A um preço, esses óleos são muito mais baratos que os sintéticos.

Óleos sintéticos para motores

Os óleos sintéticos têm características de viscosidade-temperatura muito boas. Primeiro de tudo, é um ponto de fluidez muito menor, -50 ° C -60 ° C que o mineral, e um índice de viscosidade muito alto. O que facilita muito a partida do motor em clima frio. Em segundo lugar, eles têm uma viscosidade mais alta em temperaturas operacionais acima de 100 ° C. Portanto, o filme de óleo que separa as superfícies de atrito não quebra sob condições térmicas extremas. Outros benefícios dos óleos sintéticos incluem maior resistência ao cisalhamento. Devido à homogeneidade da estrutura, alta estabilidade oxidativa térmica. Ou seja, uma baixa tendência para formar depósitos e vernizes. Filmes transparentes, muito duráveis ​​e praticamente insolúveis depositados em superfícies quentes são chamados de vernizes oxidativos. Além de baixo consumo de evaporação e resíduos em comparação com os óleos minerais.

Aditivos para Óleo de Motor

Também é importante que os sintéticos exijam a introdução de uma quantidade mínima de aditivos espessantes. E, especialmente, suas variedades de alta qualidade não requerem esses aditivos. Portanto, esses óleos são muito estáveis, porque os aditivos são destruídos em primeiro lugar. Todas essas propriedades dos óleos sintéticos ajudam a reduzir a perda mecânica geral no motor e o desgaste das peças. Além disso, seu recurso excede o recurso mineral em 5 ou mais vezes. O principal fator que limita o uso de óleos sintéticos é o alto custo. Eles são 3-5 vezes mais caros que os minerais. E especialmente suas variedades de alta qualidade não requerem esses aditivos, portanto esses óleos são muito estáveis.

Aditivos para Óleo de Motor

Aditivos anti-desgaste. A principal função é evitar o desgaste das peças de atrito do motor em locais onde a formação de uma película de óleo com a espessura necessária é impossível. Eles trabalham absorvendo uma superfície metálica e reagindo quimicamente com ela durante o contato metal-metal. Quanto mais ativo, mais calor é liberado durante esse contato, criando um filme de metal especial com propriedades "deslizantes". O que evita desgaste abrasivo. Inibidores da oxidação, aditivos antioxidantes. Durante a operação, o óleo do motor é constantemente exposto a altas temperaturas, ar, oxigênio e óxidos de nitrogênio. O que causa sua oxidação, a destruição de aditivos e o espessamento. Os aditivos antioxidantes diminuem a oxidação dos óleos e a inevitável formação de depósitos agressivos depois dele.

Óleos de motor - princípio de funcionamento

O princípio de sua ação é uma reação química em altas temperaturas com produtos que causam a oxidação do óleo. Eles são divididos em aditivos inibidores que atuam de acordo com o volume total de óleo. E aditivos termo-oxidativos que desempenham suas funções na camada de trabalho em superfícies aquecidas. Os inibidores de corrosão são projetados para proteger a superfície das peças do motor da corrosão causada por ácidos orgânicos e minerais formados durante a oxidação de óleos e aditivos. O mecanismo de sua ação é a formação de uma película protetora na superfície das peças e a neutralização dos ácidos. Os inibidores de ferrugem destinam-se principalmente à proteção de paredes de cilindros de aço e ferro fundido, pistões e anéis. O mecanismo de ação é semelhante. Os inibidores de corrosão são frequentemente confundidos com antioxidantes.

Óleos Motor e Antioxidantes

Os antioxidantes, como mencionado acima, protegem o próprio óleo da oxidação. A superfície das peças metálicas é anticorrosiva. Eles contribuem para a formação de uma forte película de óleo no metal. O que a protege do contato com ácidos e água, sempre presentes no volume de óleo. Modificadores de fricção. Para os motores modernos, eles estão cada vez mais tentando usar óleos com modificadores de atrito. O que pode reduzir o coeficiente de atrito entre as peças de atrito para obter óleos que economizam energia. Os modificadores de atrito mais conhecidos são grafite e dissulfeto de molibdênio. Nos óleos modernos, eles são muito difíceis de usar. Porque essas substâncias são insolúveis em óleo e podem ser dispersas apenas sob a forma de pequenas partículas. Isso requer a introdução de dispersantes adicionais e estabilizadores dispersos no óleo, mas ainda não permite o uso desses óleos por um longo tempo.

Qualificação de óleo de motor

Portanto, atualmente, os ésteres de ácidos graxos solúveis em óleo são comumente usados ​​como modificadores de atrito. Que possuem uma adesão muito boa às superfícies metálicas e formam uma camada de moléculas que reduzem o atrito. Para facilitar a seleção de óleo da qualidade exigida para um tipo específico de motor e suas condições operacionais, existem sistemas de classificação. Atualmente, existem vários sistemas de classificação para óleos de motor: API, ILSAC, ACEA e GOST. Em cada sistema, os óleos do motor são divididos em séries e categorias, dependendo da qualidade e da finalidade. Essas séries e categorias foram criadas por iniciativa de organizações nacionais e internacionais de refinarias e montadoras de petróleo. Finalidade e nível de qualidade são a base da gama de óleos. Juntamente com os sistemas de classificação geralmente aceitos, existem também os requisitos e especificações dos fabricantes de automóveis. Além da classificação de óleos por qualidade, também é utilizado o sistema de classificação de viscosidade SAE.