Mecanismos de desgaste derivados de aditivos cerâmicos em lubrificantes fuel economy

Abstract

RESUMOOs fatores chaves que influenciam na evolução dos óleos de motores e tecnologias de aditivos são a economia de combustível, conservação ambiental, extensão dos intervalos de troca e a durabilidade dos catalizadores. O aumento da relação carga-lubrificante nos veículos automotores tem causado efeitos adversos em relação ao atrito e desgaste dos componentes e a regulamentação dos níveis de emissões. Neste artigo foram estudados os efeitos de pequenas adições de partículas coloidais de ZnO e Al 2 O 3 separadamente em óleo básico mineral parafínico visando substituir o tradicional aditivo organometálico ZDDP. Os ensaios foram realizados em tribômetro Four Ball (ASTM D4172) com três níveis de carregamento, e as características de desgaste das esferas de aço (AISI 52100) assim como a incorporação de partículas (tribofilme) na região de contato foram analisadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV/EDS). Ao contrário do comportamento tribológico com lubrificante ZnO, as partículas de Al 2 O 3 não resultaram em grandes oscilações ao longo do ciclo de ensaio, demonstrando que talvez não tenha ocorrido alteração morfológica das partículas. As partículas disponíveis no lubrificante entram mais facilmente na região de contato beneficiando as características tribológicas para diferentes regimes de lubrificação. Considerando o incremento de cargas, os mecanismos de desgaste mostraram que a adição de ZDDP inicialmente causou desgaste corrosivo, seguindo por abrasão e deformação plástica com a exposição de carbonetos; enquanto que a adição de partículas de ZnO causou desgaste abrasivo atenuado por um polimento superficial com alguma remoção de carbonetos e por fim uma intensa deformação plástica; o Al 2 O 3 causou desgaste abrasivo tênue com pouca remoção de carbonetos e por fim uma intensa deformação com pequena delaminação superficial. INTRODUÇÃODe acordo com SONG (2012), um terço da energia no mundo será consumido devido ao atrito, assim como a maioria das falhas dos elementos de máquina ocorrerá pelo excesso de desgaste. A escassez de petróleo e a exigência do mercado global para regulamentação dos níveis de emissões, assim como a durabilidade dos veículos automotores, estão voltadas para os efeitos adversos que requerem a redução do atrito 1 . As principais causas de desgaste no motor são devido ao contato metal-metal (lubrificação limítrofe), na presença de partículas abrasivas e pelo ataque de ácidos corrosivos 2 .

Tribological performances of cellulose nanocrystals in water‐based lubricating fluid

“…This result can be attributed to the regime change (severe to mild wear). At high rotation speed, the zinc oxide (ZnO) film of galvanized steel, formed by tribochemical reactions on the contact surface, is broken, allowing the material removal from the contact surface 61 . This behavior is associated with the slip speed, a determining parameter for the transition from severe to light wear 62 .…”

“…At high rotation speed, the zinc oxide (ZnO) film of galvanized steel, formed by tribochemical reactions on the contact surface, is broken, allowing the material removal from the contact surface. 61 This behavior is associated with the slip speed, a determining parameter for the transition from severe to light wear. 62 The wear regime and consequent mass removal are related to the sliding speed and other agents such as the a lubricant, material properties, geometry, surface finish, and interfacial elements.…”