Qual a diferença do óleo hidráulico 46 para o 68?

O 68 é o mais grosso dos dois: a 40 °C, ele resiste quase 50% mais a escorrer que o 46 e, por isso, aguenta trabalhar mais quente. Num óleo mineral comum (feito de petróleo refinado, o mais usado em hidráulica), o 68 precisa estar uns 8 a 10 °C mais quente para ficar tão fino quanto o 46. O grau certo é o que o manual pede; quando ele aceita os dois, decide a temperatura do óleo na bomba (a peça que o empurra pelo sistema).

Qual a viscosidade do óleo hidráulico 46 e do 68?

Os números 46 e 68 são a própria medida da espessura do óleo, feita a 40 °C: quanto maior o número, mais grosso o óleo.

Pense no mel e na água: o mel escorre devagar porque resiste mais a escorrer. Essa resistência se chama viscosidade, e é ela que o número do óleo hidráulico mede.

A unidade dessa medida se chama centistokes (cSt). Um óleo vendido como 46 tem perto de 46 cSt nessa temperatura, e um 68, perto de 68 cSt. Esse número se chama grau ISO VG e vem da norma internacional ISO 3448.

No óleo hidráulico, os graus mais usados vão do 10 ao 100 (10, 15, 22, 32, 46, 68 e 100), e cada um é cerca de 50% mais grosso que o anterior.

E as letras junto do número, como em HLP 68? Elas dizem a classe do óleo, isto é, as proteções que ele leva; estão explicadas no artigo sobre tipos de óleos hidráulicos.

Na mesma linha de produto, o 46 e o 68 são da mesma classe. A diferença de espessura vem do óleo básico, o óleo que forma quase todo o lubrificante: o 68 leva mais básico grosso na mistura.

Figura 1. Dois tubos iguais a 40 °C: o 68 leva quase 50% mais tempo para escorrer.

Para quem precisa do número: pela ISO 3448, o ISO VG 46 vai de 41,4 a 50,6 cSt a 40 °C, e o ISO VG 68, de 61,2 a 74,8 cSt. É uma tolerância de 10% para cada lado (1 cSt é igual a 1 mm²/s). As faixas não se encostam, e dois óleos reais, cada um na sua faixa, podem ficar de uns 20% a uns 80% de distância.

A escala da ISO 3448 vai do ISO VG 2 ao 1500; a ASTM D2422 acrescenta o 2200 e o 3200.

Só que a máquina não trabalha a 40 °C. O que acontece quando o óleo esquenta?

Como o óleo hidráulico 46 e o 68 mudam com a temperatura?

Os dois afinam quando esquentam e engrossam quando esfriam, e o 68 continua mais grosso que o 46 em qualquer temperatura.

É o que acontece com o mel: saído da geladeira, mal escorre; aquecido, escorre depressa. Na mesma linha de produto, o 46 e o 68 afinam juntos, como duas curvas que andam lado a lado sem se cruzar.

Na prática, a diferença entre os graus vira diferença de temperatura. O 68 a cerca de 48 °C escorre como o 46 a 40 °C, uns 8 °C de distância. Com o óleo mais quente, entre uns 50 e 80 °C, a distância sobe para uns 9 a 10 °C.

Figura 2. A 48 °C, o 68 escorre como o 46 a 40 °C.

Quanto um óleo afina com o calor depende do índice de viscosidade (IV): quanto maior o índice, menos a espessura muda. O óleo mineral comum fica perto de 100, e os números deste artigo valem para ele.

Para quem precisa do número: valores calculados pela ASTM D341, com IV 100 (ASTM D2270) e óleo no centro do grau; nas pontas da faixa, as temperaturas mudam de 2 a 3 °C. No frio, a distância encolhe para uns 6 °C.

Se os dois afinam com o calor, falta saber qual espessura a máquina quer.

Por que a temperatura decide entre o 46 e o 68?

Porque a bomba só rende e dura com o óleo dentro de uma faixa de espessura, e é a temperatura que põe o óleo dentro ou fora dela.

Essa faixa vem do fabricante da bomba, no catálogo dela, e se chama faixa ótima de viscosidade. Vale com a máquina em regime: produzindo normalmente, com a temperatura do óleo já estável.

Fora da faixa, o problema muda conforme o lado:

• Fino demais (óleo quente demais para o grau): o óleo escapa pelas folgas, as frestas mínimas entre as peças, e volta ao tanque sem mover o cilindro, a peça que desloca a carga. Esse é o vazamento interno. A máquina fica lenta, e o filme de óleo, a camada que separa as peças, afina.

• Grosso demais (óleo frio, na partida): a cavitação, em três passos.

  1. O óleo chega devagar à bomba e a pressão cai na entrada.

  2. Com a pressão baixa, as partes mais leves do óleo viram vapor, mesmo com o óleo frio, e formam bolhas.

  3. Onde a pressão volta a subir, dentro da bomba, as bolhas de vapor colapsam de uma vez e arrancam partículas do metal: é a cavitação. As bolhas de ar que se soltam do óleo na mesma queda de pressão não colapsam assim: dão espuma e ruído.

Como isso aparece na sua fábrica: com óleo fino demais, os cilindros ficam lentos no fim do turno, a pressão oscila e o tanque esquenta mais que o normal. O motivo: o vazamento pelas folgas vira calor e afina ainda mais o óleo.

Com óleo grosso demais, a bomba chia ou faz som de cascalho nos primeiros minutos e o motor puxa mais corrente na partida.

Na Figura 3, a faixa ótima da bomba aparece colorida; onde a curva de cada grau entra e sai dela estão as temperaturas boas. A linha horizontal na altura do 46 mostra os 8 °C de diferença entre os graus.

O eixo vertical usa uma escala logarítmica: a distância entre 10 e 100 cSt é a mesma que entre 100 e 1.000, o que deixa valores muito diferentes no mesmo gráfico. A linha vermelha tracejada marca o mínimo de 10 cSt, aceito só por pouco tempo.

Figura 3. Com a faixa ótima de um catálogo de bomba, o 46 serve entre cerca de 45 e 67 °C, e o 68, entre cerca de 54 e 77 °C. Na mesma espessura, o 68 está uns 8 °C acima do 46.

Para quem precisa do número: catálogos de bomba de pistões costumam pedir de 16 a 36 cSt em trabalho contínuo e aceitam 10 cSt só por pouco tempo. Na partida a frio, aceitam até 1.000 ou 1.600 cSt, conforme o catálogo, por poucos minutos e sem carga.

Com IV 100, os 1.000 cSt chegam perto de menos 6 °C no 46 e de 0 °C no 68. Bombas de palhetas e de engrenagens têm faixas próprias.

Algumas bombas têm um dreno da carcaça (a carcaça é a caixa de metal que envolve as peças internas): o tubo que devolve ao tanque o óleo que vazou por dentro da bomba. Esse óleo sai mais quente que o do tanque, e nessas bombas o catálogo costuma dar a faixa para ele.

Com a faixa da bomba e a curva de cada grau em mãos, a escolha vira uma consulta de tabela.

Óleo hidráulico 46 ou 68: qual usar na sua máquina?

Use o grau que o manual da máquina pede; se ele aceita os dois, escolha pela temperatura do óleo na bomba em regime.

1. Procure o grau no manual. Se ele indica um só, siga-o.

2. Se aceita os dois, meça a temperatura do óleo em regime no ponto que o catálogo da bomba indica (o tanque ou, nas bombas que têm dreno da carcaça, o dreno).

   Se o catálogo fala do dreno e você mediu no tanque, a leitura do tanque dá menos que a do dreno: some uns graus a ela. Quantos, na sua bomba, a Equipe Técnica confirma.

3. Ache a linha na tabela e confira com o catálogo da bomba.

As temperaturas da tabela valem para óleo de índice de viscosidade perto de 100. Num óleo de índice mais alto, como o HVLP, a distância entre os dois graus fica maior.

O HVLP consegue o índice alto com um aditivo que segura a viscosidade no calor ou com um óleo básico que já tem índice alto. A curva dele se confere na ficha do óleo ou na análise, porque o catálogo da bomba dá só a faixa.

Com água no óleo ou risco de fogo, a escolha passa a ser de tipo de óleo.

A água entra por condensação, lavagem ou vedação gasta. Onde entra um pouco o tempo todo, a Kelpen Oil formula a linha Supra AWD, da classe HLPD: o D, de detergente, quer dizer que o óleo mantém a água em gotas finas, espalhadas, e leva a sujeira até o filtro. Ele não separa a água no tanque, e a entrada de água continua a ser tratada na fonte.

Onde um vazamento pode encontrar fogo, o Supra HFDU FR 68 queima com mais dificuldade que o óleo mineral, embora continue combustível. Ele é uma base de ésteres (um óleo sintético, feito por reação química e não refinado do petróleo), sem óleo mineral e sem água.

Para quem precisa do número: a tabela usa a faixa de 16 a 36 cSt. Pela regra prática de Arrhenius, só aproximada, no óleo mineral, acima de uns 60 °C, cada 10 °C a mais reduz mais ou menos à metade a vida do óleo pela oxidação. A linha completa está em óleos hidráulicos industriais.

E quando a máquina já tem 46 e o estoque só tem 68?

Pode usar óleo hidráulico 68 no lugar do 46?

Pode, se em regime o 68 continuar dentro da faixa da bomba e a partida a frio ficar dentro do limite do catálogo. O 46 no lugar do 68 também serve, se a máquina trabalha fria o bastante para ele não ficar fino demais.

• Com o 68 no lugar do 46: vaza menos pelas folgas, mas a partida fica mais pesada e, com o óleo frio, o sistema perde mais energia empurrando o óleo pelas linhas e válvulas.

• Com o 46 no lugar do 68: a partida fica mais leve, mas o óleo quente pode ficar fino demais e o cilindro perde velocidade.

Cuidado com uma troca tentadora: pôr 68 porque a máquina ficou lenta. Isso pode esconder uma bomba ou uma vedação de cilindro gastas. Com óleo mais grosso, a folga gasta vaza menos e o sintoma diminui por um tempo, mas o desgaste continua, e um pouco mais dele já anula o ganho.

Máquina lenta também vem de óleo quente demais ou de uma válvula de alívio (a que limita a pressão máxima) aberta o tempo todo. Troque de grau só com um motivo medido e respeitando o manual.

Figura 4. Na folga gasta, o 68 vaza menos que o 46, mas ainda mais que a folga nova: disfarça o desgaste, sem consertá-lo.

Para quem precisa do número: na folga, o óleo escorre em camadas que deslizam sem se misturar (regime laminar). Nesse regime, o vazamento é inversamente proporcional à viscosidade e cresce muito com a folga: folga 10% maior, vazamento cerca de 33% maior (o cubo da folga).

A 40 °C, o 68, quase 50% mais grosso, vaza cerca de um terço menos que o 46. Mas uma folga só uns 14% maior devolve o vazamento ao que era (raiz cúbica de 68/46 = 1,14).

Outra dúvida aparece na hora de completar o nível: dá para juntar os dois?

Pode misturar óleo hidráulico 46 e 68?

Pode, se os dois forem da mesma linha e da mesma classe. A mistura vira um óleo de espessura intermediária e só continua sendo 46 ou 68 quando leva pouco do outro (percentuais com os dois óleos no centro do grau):

• com até cerca de 25% de 68 no 46, ainda é 46;

• de cerca de 25% a 74% de 68, a mistura fica entre os dois e não pertence a nenhum grau;

• com mais de cerca de 74% de 68 (menos de 26% de 46), é 68.

Na reposição de nível, complete com o mesmo grau e a mesma linha.

Misturar classes diferentes, como um HLP com o HLPD detergente, pode piorar a separação da água, a espuma e a filtração. Aditivos de química diferente podem reagir entre si e formar borra, uma pasta que entope o filtro. Mesmo entre dois HLP de marcas diferentes, fale com a Equipe Técnica antes.

Figura 5. Com os dois óleos no centro do grau, até cerca de 25% de 68, a mistura continua 46; acima de cerca de 74%, já é 68; no meio, não é nenhum dos dois.

Para quem precisa do número: pela ASTM D7152, com os dois no centro do grau, meio a meio dá cerca de 56 cSt a 40 °C, fora de qualquer grau.

Mistura, calor e contaminação mudam a espessura do óleo, e por isso ela se mede.

Como a Kelpen Oil confere se o óleo é mesmo 46 ou 68?

Medindo a viscosidade. No laboratório próprio da Kelpen Oil em Arujá (SP), a viscosidade de cada lote é medida a 40 °C, e também a 100 °C quando se calcula o índice de viscosidade. Um dado fora da faixa impede que o lote saia da planta; a lista completa está nos ensaios que aprovam cada lote.

Com as duas medidas, dá para traçar a curva real daquele óleo, como na Figura 3. No óleo em uso, a mesma medida mostra se ele saiu do grau:

• Viscosidade subindo costuma indicar envelhecimento pelo calor e pelo oxigênio (oxidação), água no óleo ou mistura com óleo mais grosso.

• Viscosidade caindo costuma indicar contaminação com fluido mais fino, mistura com grau menor ou, no HVLP que depende de aditivo para segurar a viscosidade no calor, quebra desse aditivo.

Para quem precisa do número:

Perguntas frequentes

Óleo hidráulico ISO VG 32 ou 46? O 32 é o grau abaixo do 46, para óleo que trabalha mais frio ou máquina que parte fria. A escolha segue o manual e a temperatura do óleo na bomba (o 32 é a primeira linha da tabela). Pela ISO 3448, o 32 tem de 28,8 a 35,2 cSt a 40 °C.

Existe óleo hidráulico SAE 68? Não com esse número: 68 é grau ISO VG. SAE é a escala do óleo automotivo (SAE J300 para motor; SAE J306 para câmbio e diferencial), medida em outras temperaturas. Algumas máquinas móveis usam no hidráulico óleo vendido por grau SAE, mas um número não se converte direto no outro: vale o que o manual pede.

O que significa AW no óleo hidráulico 68? AW vem de anti-wear, antidesgaste: um aditivo forma uma película que se gasta no lugar do metal quando o filme de óleo afina sob pressão. Do ISO VG 10 ao 150, a faixa que a DIN 51524 parte 2 cobre, a linha Supra AW atende à norma (classe HLP). O 220 e o 320 da linha ficam acima dessa faixa; para eles, vale o que o produto informa: fale com a Equipe Técnica.

Qual o óleo hidráulico mais grosso? Entre o 46 e o 68, o 68. A escala ISO VG continua acima dele, mas no hidráulico os graus acima do 100 são pouco comuns, e vale o que o fabricante da máquina pede. A linha Supra AW chega ao ISO VG 320, com graus mais grossos para mancais (os apoios em que os eixos giram) e sistemas hidráulicos.

Óleo hidráulico esquentando, o que pode ser? Causas frequentes: trocador de calor (o radiador do óleo) sujo, nível baixo no tanque, válvula de alívio aberta o tempo todo e bomba gasta, cujo vazamento interno vira calor. Engrossar o óleo trata o sintoma; o primeiro passo é achar a fonte de calor.

Glossário

• Viscosidade: resistência do óleo a escorrer; cai quando o óleo esquenta.

• ISO VG: grau de viscosidade da ISO 3448, igual ao meio da faixa permitida a 40 °C, em cSt.

• Faixa ótima: faixa de viscosidade em que a bomba rende e dura, dada no catálogo dela.

• Regime: máquina produzindo normalmente, com a temperatura do óleo já estável.

• Dreno da carcaça: nas bombas que o têm, o tubo que devolve ao tanque o óleo que vazou por dentro da bomba.

• Vazamento interno: óleo que escapa pelas folgas e volta ao tanque sem mover o cilindro.

• Filme de óleo: camada de óleo que separa as peças em movimento.

Fale com a Equipe Técnica

A Equipe Técnica Kelpen Oil olha a temperatura do óleo em regime, o catálogo da bomba, a temperatura de partida e o histórico da máquina e confirma o grau adequado. Se o óleo já está em uso, o laboratório de Arujá (SP) faz a análise do óleo em uso, como serviço pago. Antes de trocar o grau, meça a temperatura do óleo em regime e anote o que o manual pede.