Número básico em lubrificantes: Você sabe o que é isso?

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Marcos Thadeu Lobo

Engenheiro Mecânico Graduado Pela Universidade Estadual De Campinas (Unicamp) em 1985. Ingressou na Petrobras Distribuidora S/A em 1986 como profissional de Suporte Técnico em Produtos. E atualmente exerce a função de Consultor Técnico Sênior.

O Número Básico (BN) (antigamente denominado TBN – Total Base Number ou IBT – Índice de Basicidade Total) é uma propriedade  mais associada a óleos lubrificantes para motores de combustão interna de quatro tempos (4T – Ciclo Otto/Ciclo Diesel) que a óleos lubrificantes para uso em equipamentos industriais.

O Número Básico pode ser definido como a habilidade do óleo lubrificante em neutralizar subprodutos da combustão ou compostos ácidos  oriundos da oxidação, em motores de combustão interna 4T, principalmente de Ciclo Diesel,  sendo que  quanto   mais   elevado estiver BN nestes óleos lubrificantes, maior será a sua capacidade de neutralização de subprodutos da combustão e compostos ácidos que se formam durante a operação do equipamento.

Número básico de lubrificantes - Figuras 1/2 – Combustão em motor de combustão interna 4T Ciclo Diesel
Figuras 1/2 – Número básico de lubrificantes: Combustão em motor de combustão interna 4T Ciclo Diesel

Os óleos lubrificantes novos para uso em motores de combustão interna 4T em aplicações automotivas, geralmente, tem BN entre 5 e 15 mgKOH/g. À medida que o óleo lubrificante vai sendo utilizado na operação do motor e torna-se contaminado com subprodutos da combustão ou compostos ácidos oriundos da oxidação,  o BN vai diminuindo sendo possível, através da análise do óleo lubrificante, acompanhar-se  a sua diminuição de forma a monitorar-se a vida útil remanescente da carga de óleo lubrificante.

Número básico em lubrificantes em motores 4T

Alguns OEMs de motores de Ciclo Diesel de uso automotivo recomendam a troca da carga de óleo lubrificante quando o  valor  do Número Básico atingir 50% do valor do óleo lubrificante novo. Porém, esta posição conservadora vem sendo revista e, com a gradual diminuição da percentagem de enxofre no óleo Diesel para uso rodoviário, tem-se  adotado 3,0 mgKOH/g  como valor mínimo seguro para o Número Básico.

As razões mais comuns para a diminuição do Número Básico são:

–  subprodutos da combustão. O enxôfre presente no combustível leva à formação de ácido sulfúrico, quando da combustão, que deve ser neutralizado pela reserva alcalina do óleo lubrificante e  causa a diminuição do BN.

Figura 3 – Desgaste corrosivo causado por subprodutos da combustão em camisa de motor de combustão interna 4T Ciclo Diesel
Figura 3 – Desgaste corrosivo causado por subprodutos da combustão em camisa de motor de combustão interna 4T Ciclo Diesel

– oxidação do óleo lubrificante. As elevadas temperaturas de operação dos óleos lubrificantes utilizados em motores de combustão interna provocam a sua oxidação.

Altos  teores de   enxôfre (S) presente no óleo Diesel, temperaturas de operação excessivamente elevadas dos óleos lubrificantes utilizados em  motores de combustão interna, provocadas por inadequadas práticas operacionais ou de manutenção, e extensão excessiva das periodicidades de troca da carga de óleo lubrificante, tentando-se reduzir custos, poderão levar a uma diminuição mais rápida do Número Básico.

Número Ácido

O Número Ácido (AN) (antigamente denominado TAN – Total Acid Number ou IAT – Índice de Acidez Total) é uma propriedade mais associada aos óleos lubrificantes utilizados em equipamentos industriais do que para óleos lubrificantes utilizados em motores de combustão interna, e avalia a quantidade de compostos ácidos presentes nos óleos lubrificante advindos, principalmente, da oxidação.

Figuras 4/5 – Turbina movida a gás natural e redutor de velocidades
Figuras 4/5 – Turbina movida a gás natural e redutor de velocidades

À medida que o óleo lubrificante vai sendo utilizado na operação de equipamentos industriais ou em motores de combustão interna, vão sendo formados compostos ácidos e ocorrendo uma gradual elevação do Número Ácido (AN).  Um AN elevado é um alerta quanto ao  estado de oxidação do óleo lubrificante e potencial risco de desgaste corrosivo às superfícies metálicas.

Figura 6 – Estágios de oxidação em óleo dielétrico
Figura 6 – Estágios de oxidação em óleo dielétrico

O Número Ácido é muito útil na determinação da periodicidade da troca da carga de óleo lubrificante sendo o seu acompanhamento, através de análise laboratorial, de grande auxílio nas atividades de manutenção como forma de se programar as substituições dos óleos lubrificantes em uso.

Figura 7 – Formação de verniz em óleo lubrificante de diferencial devido à oxidação
Figura 7 – Formação de verniz em óleo lubrificante de diferencial devido à oxidação

Alguns fabricantes de motores de combustão interna recomendam que, além do Número Básico, a análise seja acompanhada, também, do Número Ácido, como forma de se determinar a periodicidade ideal da troca da carga de óleo lubrificante.

Figura 8 – Comportamento do BN e AN em carga de óleo lubrificante de motor de combustão interna 4T (Ciclo Otto/Ciclo Diesel)
Figura 8 – Comportamento do BN e AN em carga de óleo lubrificante de motor de combustão interna 

Número básico x Número Ácido

É necessário estabelecerem-se parâmetros com respeito ao Número Ácido, com vistas à necessidade de troca de carga de óleo lubrificante. A título de ilustração apenas, seguem-se alguns limites de alerta comumente utilizados para o Número Ácido:

– óleos lubrificantes tipo R&O (inibidos contra oxidação e ferrugem), como os utilizados em turbinas hidráulicas ou a vapor: 0,5 mgKOH/g

– óleos lubrificantes de sistemas circulatórios, como os utilizados em sistemas de transferência de calor: 2,0 mgKOH/g

– óleos lubrificantes com aditivação AW, como os utilizados em sistemas hidráulicos: 2,0 mgKOH/g

Número básico em lubrificantes não basta para a troca

Porém,  importante é dizer-se que não se recomenda a substituição da carga de óleo lubrificante com base, apenas, nos resultados do Número Básico ou do Número Ácido. Outras propriedades do óleo lubrificante devem ser analisadas e o BN ou o AN devem ser inseridos em um contexto mais amplo, de forma a não efetuar trocas desnecessárias.

Mais importante que considerar o Número Básico ou o Número Ácido como um valor absoluto é monitorar-se a tendência dessas propriedades ao longo do uso da carga de óleo lubrificante. Variações  anormalmente rápidas no BN ou no AN devem motivar investigação mais detalhada da causa raiz deste comportamento do óleo lubrificante, e as implicações advindas destas ocorrências.

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