O documento descreve um estudo sobre a variação da viscosidade de óleo lubrificante sintético novo e usado sob diferentes temperaturas. Os resultados indicaram que a viscosidade diminui com o aumento da temperatura, tornando o óleo mais fluido. O óleo usado apresentou maior viscosidade que o novo em todas as temperaturas, devido à degradação e contaminação durante o uso. Isso reforça a importância de trocar periodicamente o óleo do motor.

1. I FEIRA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA IFMG – CAMPUS BETIM
ANÁLISE DA VISCOSIDADE DE ÓLEO SINTÉTICO PARA MOTOR SOB
VARIAÇÃO DE TEMPERATURA
ALICE C. DOS S. RAMOS1
; BRENDA V. DE JESUS1
; JÚLIA L. T. DE OLIVEIRA1
;
LÍVIA M. S. LOPES1
; STEFANY L. P. LEANDRO1
; MEIRIANE C. F. S. LIMA2
(1) Aluna do Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG) campus Betim
(2) Professora do Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG) campus Betim
RESUMO - A determinação da viscosidade é de grande importância principalmente no
segmento industrial automobilístico, porém essa tem funcionalidade em áreas como
indústrias de cosméticos, alimentícia, petroquímica, entre outras. O objetivo deste trabalho
foi avaliar a viscosidade de um óleo lubrificante de motor sintético novo e compará-lo a um
usado sob variação térmica. No procedimento, utilizou-se o denominado viscosímetro Copo
de Ford, mediu-se o tempo de escoamento do óleo motor, por meio de um cronômetro, sob
uma elevação crescente de temperatura produzida utilizando-se uma chapa de aquecimento.
Realizou-se a medida em triplicata para cada temperatura (30ºC à 70ºC). Os resultados do
experimento indicam a viscosidade do óleo motor diminui com o aumento da temperatura,
ou seja, torna-se mais fluído com o aumento da temperatura, o que permite uma satisfatória
circulação do óleo entre as peças. Observou-se também que ao comparar as amostras, viu-
se que o óleo lubrificante usado possui maior viscosidade do que o óleo novo em todas as
temperaturas analisadas devido à degradação das amostras em uso e da contaminação do
óleo durante a queima do combustível. Sendo assim, chama-se a atenção para a
necessidade de se trocar o óleo lubrificante no período adequando, evitando assim, a
sobrecarga no motor.
Palavras-Chaves: Lubrificantes, viscosidade, variação de temperatura, óleo motor,
degradação.

2. INTRODUÇÃO
A determinação da viscosidade é de grande importância em diferentes seguimentos
industriais, como: alimentícios (chocolates), cosméticos (shampoo, hidratantes, batons),
automobilísticos (óleo motor) e petroquímicos (extração de petróleo). Essa grandeza
representa o inverso da fluidez. Ela mede a resistência interna oferecida ao movimento
relativo de diferentes partes desse líquido, ou seja, mede a resistência de um líquido em
fluir (escoar) [1]. A unidade da viscosidade cinemática é dada no SI por (m2
/s), já no
sistema CGS é o stokes (S ou St), em homenagem ao físico irlandês George Gabriel Stokes.
Por convenção, se utiliza os termos centistokes (cS ou cSt). Sendo assim:
1 stokes = 100 centistokes = 1 cm²/s = 0,0001 m²/s.
As indústrias utilizam diversos instrumentos para a medida de viscosidade com
grande precisão. O aparelho destinado à medição de viscosidade dos líquidos denomina-se
viscosímetros. A viscosidade cinemática (v), que é a relação entre a viscosidade dinâmica
(μ) e a densidade (ρ) (equação 1), pode ser medida por meio do Copo Ford (Figura 01). O
método baseia-se na medida do tempo que um volume fixo de líquido (tintas, óleos
lubrificantes, etc.) gasto para escoar por meio de um orifício, que são escolhidos de acordo
com a viscosidade de cada material. Existem diversos tipos de viscosímetros, mas a
indústria tem utilizados reômetros na determinação de viscosidade por se tratar de um
instrumento em que há a possibilidade da obtenção de outros parâmetros (taxa de
cisalhamento, tensão de cisalhamento, módulo de armazenamento, etc.) que permitem
interpretações mais assertivas.
𝑣 =
𝜇
𝜌
[Eq 01]
Figura 01. Imagem do Copo Ford.

3. Toda máquina desgasta-se com o tempo pelo funcionamento e pelos inúmeros
agentes contaminantes com os quais entra em contato. Os lubrificantes exercem múltiplas
funções devido ao acesso a vários pontos da máquina, e por isso constitui um agente de
extrema importância na redução de elementos de desgaste e contaminação dos
equipamentos (SOUZA, 2000). Os lubrificantes modernos podem também controlar a
formação de depósitos, contaminantes suspensos, proteger contra a corrosão, limpar
componentes e manter a temperatura de operação correta (AZEVEDO, 2005). No entanto,
os óleos lubrificantes automotivos são demandados à temperatura e pressão frequentemente
altas, o que leva a sua degradação sob condições de operação, um problema que envolve
significativas perdas econômicas (HSU, 2004).
Nesse sentido, faz-se importante entender o comportamento do óleo lubrificante a
diferentes temperaturas. Assim esta prática objetiva avaliar a viscosidade de um óleo de
motor sintético novo e usado sob variação térmica.
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais
 Termômetro de -10°C a 100°C;
 Béqueres de (250 ± 12,5) ml;
 Provetas de (100 ± 0,05) ml;
 Agitador Magnético com aquecimento;
 Viscosímetro copo Ford modelo Q280;
 Óleo sintético usado para motor da marca 5W-30;
 Óleo sintético novo para motor da marca ACDelco 5W-30;
Métodos
Mediu-se 100 mL do óleo usado à temperatura ambiente em uma proveta. O mesmo
adicionou-se copo Ford, com o orifício (número 4) devidamente obstruído. Fez-se a
deposição do óleo de forma lenta e gradual para evitar a formação de bolhas, as quais
acarretam erros na medição. Em seguida, fez-se a desobstrução do orifício e mediu-se o

4. tempo de escoamento do fluido, desde o momento inicial até a primeira quebra de
escoamento contínuo (formação de gotas). Fez-se o mesmo procedimento com as amostras
aquecidas às temperaturas de 40 o
C, 50o
C, 60o
c e 70 o
C. Para cada temperatura analisada,
o tempo de escoamento das amostras de óleo fez-se em triplicata, desta forma foi possível
determinar um tempo médio de escoamento. Repetiu-se o procedimento descrito utilizando
o óleo novo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a determinação dos tempos médios de escoamento para as duas amostras (óleo
novo e óleo usado) nas diferentes temperaturas, calculou-se a viscosidade cinemática
utilizando a equação 2, fornecida no manual do fabricante.
ŋ = (𝟑, 𝟖𝟒𝟔 . 𝒕) − 𝟏𝟕, 𝟑 [Eq 2]
em que ŋ é a viscosidade, t o tempo gasto, em segundos, para o óleo escoar. Calculou-se a
média a partir da equação 3.
𝐱̅ =
∑ 𝐱
𝐍
[Eq 3]
onde 𝒙̅ é a média, ∑ 𝒙 é a soma dos valores e N é o número de análises. Também calculou-
se desvio padrão (equação 3).
√
∑ (𝒙 𝒊−𝒙̅) 𝟐𝒏
𝒊=𝟏
𝒏−𝟏
[Eq 4]
em que 𝒙𝒊 é o valor medido, 𝒙̅ a média e 𝒏 o número de análises.
Os dados medidos durante o experimento, em como os resultados dos cálculos
supracitados, encontram-se nas Tabelas 1 e 2, presentes no anexo. De acordo com esses
dados, construiu-se um gráfico (Figura 2).

5. Figura 1: Gráfico de Viscosidade dos Óleos
Analisando-se as tabelas 1,2 e observando-se a Figura 2, verifica-se que a
viscosidade diminui com o aumento da temperatura tanto para o óleo novo como para o
usado. Viscosidade é a resistência que o óleo tem sobre si mesmo para movimentar. Um
óleo menos viscoso tem menor resistência para se movimentar entre as peças do motor, ou
seja, escorre mais facilmente. É também relacionado com a “espessura” do óleo. Sendo
assim, uma diminuição da viscosidade com o aumento da temperatura permite que ele
escorra mais facilmente. Outra observação é que a viscosidade óleo motor usado (após
5.000 km) apresentou uma viscosidade maior que o óleo novo. O óleo usado apresentou
uma viscosidade 23% maior que o óleo novo e uma viscosidade 30% maior a 70 o
C.
Atribui-se a este comportamento à degradação das amostras durante o uso, pois esta
propriedade (viscosidade) é sensível ao tamanho molecular e ao estado de agregação. A alta
temperatura, como as encontradas nos motores dos automóveis, ocorre a degradação por
cisão de cadeia e/ou ramificação. Pode-se também relacionar a viscosidade do óleo usado
ser maior que o novo ao fato de que na queima do combustível ocorre-se a liberação de
resíduos que acabam misturando-se ao longo do uso do carro ao óleo de motor. Esses
resíduos deixam o óleo de motor mais viscoso.
A Figura 3 mostra o aspecto do óleo usado em comparação com o óleo novo.
Percebe-se nessa imagem que o óleo usado tem uma cor bem mais escura, um aspecto de
sujo, em comparação com o novo.

6. Figura 2. Diferença de cor entre um óleo motor novo (esquerda) e usado (direita).
Por esse motivo deve-se trocar os lubrificantes, pois, quanto mais usado for o óleo,
mais viscoso ele será e quando mais viscoso, menos fluido, o que faz com que ele não flua
na velocidade adequada. Essa não fluidez faz com que partes do motor fiquem com uma
lubrificação inadequada, o que causa o desgaste do motor. Este óleo também, por ficar mais
viscoso, se acumula nos dutos e passagens mais estreitas do motor o que impede a
passagem do óleo novo e assim a lubrificação adequada. Umas das consequências da falta
desta lubrificação adequada no motor refere-se ao aumento do atrito entre as partes móveis
o que causa um grande esforço e consequente desgaste devido à remoção de material;
aquecimento; sobrecarga dos equipamentos de acionamento; aumento dos níveis de
vibração e ruído, e em certos casos, a paralisação do equipamento.
Percebe-se pelas tabelas 1 e 2 que as análises não tiveram boa precisão (desvio
padrão alto). Isso pode ter ocorrido pelo fato de ter-se utilizado uma placa de aquecimento
com agitador magnético para aquecer as amostras, o agitado pode ter ocasionado o
cisalhamento das cadeias de maneira não linear o que acarretou diferentes valores obtidos
na repetição das medidas. Além disso, não se tomou o devido cuidado de sempre colocar
exatamente o mesmo volume de óleo no copo Ford. Pode-se perceber também que houve a
formação de bolhas durante a transferência para o viscosímetro. Tudo isso somado a
dificuldade de estabilização da temperatura a ser alcançada.
CONCLUSÃO
Apesar do alto valor de desvio padrão encontrado nas análises é possível identificar
um perfil de comportamento das duas amostras analisadas. Neste trabalho analisou-se as

7. viscosidades dos óleos, novo e usado em função da variação da temperatura. Percebeu-se
que o aumento na temperatura das amostras permite uma diminuição na viscosidade da
mesma, ou seja, se tornaram mais fluídas e isso proporciona uma melhor circulação do óleo
entre as peças. Observou-se também que a viscosidade do óleo usado apresentou um valor
maior de viscosidade que o óleo novo em todas as temperaturas analisadas. Ressalta-se
assim a atenção para a necessidade de troca do óleo periodicamente para evitar a sobrecarga
no motor, uma vez que uma maior viscosidade do óleo faz com que ele leve mais tempo
para fluir entre as peças do motor, deixando dessa forma as peças sem a lubrificação
adequada causando impacto entre as peças do motor e danos mecânicos às peças.
AGRADECIMENTOS
Ao técnico Alexandre Ferreira que ajudou na manipulação do viscosímetro e nos
auxiliou neste experimento laboratorial.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Azevedo, J. B.; Carvalho, L. H.; Fonseca, V. M. Propriedades reológicas de óleos
lubrificantes minerais e sintéticos com degradação em motor automotivo. 3o
Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo e Gás, 2005 Salvador BA.
CARRETEIRO, R. P.; MOURA, C. R. S. Lubrificantes e Lubrificação, Makron Books,
1989.
HSU, S. M. Nano-lubrication: concept and design. Tribology International 37 (2004) 537
545.
SOUZA, M. S. M. Métodos analíticos para lubrificantes e isolantes. Química e
Derivados, n 382, p. 20-28, 2000
ASTA, E. (08 de Julho de 2012). Um pouco mais sobre viscosidade. Acesso em 24 de
Fevereiro de 2016, disponível em Astaquímica: < http://www.astaquimica.com.br> [1].

8. ANEXO
Tabela 1. Dados da análise do óleo usado
ÓLEO USADO
Replicata Temperatura (°C) Tempo (s)
Viscosidade
(cSt)
Viscosidade (cSt)
Média
1
30,00
28,50 92,31
88,72±3,662 27,60 88,85
3 26,60 85,00
1
40,00
22,00 67,31
67,31±0,962 21,80 66,54
3 22,30 68,46
1
50,00
19,00 55,77
56,03±3,472 20,00 59,62
3 18,20 52,69
1
60,00
16,40 45,77
41,03±4,112 14,50 38,47
3 14,60 38,85
1
70,00
16,10 44,62
42,31±1,992 15,20 41,16
3 15,20 41,16
Tabela 2. Dados da análise do óleo novo
ÓLEO NOVO
Replicata Temperatura (°C) Tempo (s)
Viscosidade
(cSt)
Viscosidade (cSt)
Média
1
30,00
23,30 72,31
72,22±0,972 23,50 73,08
3 23,00 71,16
1
40,00
19,06 56,00
57,00±1,452 19,75 58,66
3 19,15 56,35
1
50,00
16,90 47,69
52,18±4,262 19,10 56,16
3 18,20 52,69
1
60,00
15,20 41,16
40,90±0,442 15,00 40,39
3 15,20 41,16
1
70,00
13,30 33,85
35,13±2,922 14,50 38,47
3 13,10 33,08