Os tipos de análise de óleo lubrificante se dividem em três famílias, cada uma com uma pergunta sobre a máquina: o óleo ainda está bom (físico-química), o que entrou nele (contaminação) e se a máquina está se gastando (desgaste). Funciona como um exame de sangue: um pouco do óleo que circula pela máquina mostra a saúde dele e a das peças por onde passou. Este texto explica o que cada análise mede, por que uma só decide pouco e qual pedir para cada máquina.
Para que serve a análise de óleo lubrificante?
A análise de óleo lubrificante serve para decidir, com dado medido, duas coisas: se o óleo pode continuar na máquina e se a máquina está se gastando. É como o exame de sangue de rotina, que acha o problema antes de a pessoa sentir qualquer sintoma.
Tudo começa pela amostra: um frasco pequeno de óleo, na quantidade que o laboratório pedir para os ensaios escolhidos (os testes que ele vai fazer), tirado com a máquina em funcionamento ou logo depois de parar. A coleta é feita sempre no mesmo ponto, num lugar onde o óleo circula, e nunca no fundo do reservatório, onde a sujeira assenta e engana a leitura.
O laboratório compara essa amostra de óleo em uso, o que já trabalha na máquina, com o óleo novo, o que saiu do tambor. O óleo novo é a referência: cada resultado vale pelo quanto se afastou dele.
O mesmo conjunto de ensaios tem dois usos. No óleo novo, confere que o produto entregue é o pedido, como mostra o artigo sobre o laboratório de lubrificantes e seus ensaios. No óleo em uso, mede quanto o óleo mudou dentro da máquina. É esse segundo uso que evita as duas perdas: trocar óleo bom antes da hora e quebrar a máquina com óleo vencido.
Para ler o que mudou, é preciso saber antes o que acontece com o óleo lá dentro.
Como o óleo se degrada dentro da máquina?
O óleo se degrada por cinco caminhos ao mesmo tempo, e cada um deixa uma marca que o laboratório consegue ler. O primeiro você conhece da cozinha: a manteiga esquecida fora da geladeira fica rançosa, porque a gordura reage com o oxigênio do ar, e o calor acelera essa reação. O óleo sofre o mesmo, e mais quatro coisas.
Antes dos caminhos, uma palavra: aditivo. É o produto químico que vai no óleo em pequena dose para dar ou reforçar uma qualidade, como proteger contra desgaste, ferrugem ou espuma.
Calor e oxigênio atacam as moléculas do óleo, uma reação chamada oxidação, o que leva a ácidos e a moléculas maiores. Os restos viram borra, um depósito pastoso, e verniz, uma película fina, âmbar a marrom-escura, grudada nas peças, o que leva a válvula presa e filtro entupido.
Fluidos de fora entram no óleo. A água chega pelo trocador de calor (o equipamento que esfria o óleo com água), pela condensação no reservatório ou pela vedação. Outro óleo entra por engano na reposição, e o solvente, na limpeza. No motor, entram ainda o combustível e o líquido de arrefecimento do radiador. Isso leva a ferrugem, a aditivo estragado e a um óleo de receita diferente da original.
Partículas duras de fora, como poeira, areia e cavaco de metal que ficou da montagem ou da manutenção, entram nas folgas (o espaço mínimo que deixa uma peça se mover contra a outra) e riscam o metal. Cada risco solta mais partículas, num desgaste que se alimenta sozinho.
As peças da própria máquina se gastam e deixam metal no óleo.
Os aditivos se gastam enquanto protegem, e alguns, feitos de moléculas longas, se partem com o esforço mecânico entre as peças, o que leva a um óleo que protege menos.
Os cinco caminhos cabem em três perguntas, e cada pergunta é uma família de análise:
o que aconteceu com o próprio óleo (caminhos 1 e 5): análise físico-química;
o que entrou de fora (caminhos 2 e 3): análise de contaminação;
o que saiu da máquina (caminho 4): análise de desgaste.
Figura 1. Os cinco caminhos que mudam o óleo dentro da máquina e a família de análise que lê cada um.
Como isso aparece na sua fábrica: óleo escuro com cheiro de queimado, óleo turvo ou leitoso no visor (a janelinha do reservatório), filtro que satura antes do prazo, temperatura de trabalho subindo aos poucos, espuma no reservatório. Quando o sintoma chega ao visor, a análise já mostrava a mudança havia tempo.
O que a análise físico-química do óleo mostra?
A análise físico-química mostra se o próprio óleo mudou, e duas leituras decidem quase sempre: a viscosidade e a acidez.
Viscosidade é o quanto o óleo resiste a escorrer: o mel é grosso, a água é fina. É ela que mantém o filme de óleo, a camada fina que separa uma peça da outra. O laboratório mede a amostra e vê quanto ela se afastou do óleo novo, para cima ou para baixo.
Viscosidade que sobe indica oxidação, mistura com um óleo mais grosso, fuligem (no motor) ou água presa no óleo em gotinhas. Viscosidade que cai indica mistura com um óleo mais fino, entrada de solvente ou combustível, ou aditivo de moléculas longas partido pelo esforço entre as peças. São os caminhos que você acabou de ver, lidos num só número.
Figura 2. A viscosidade do óleo em uso, comparada à do óleo novo: cada lado tem as suas causas.
A viscosidade do óleo novo vem no nome do produto, pelo grau ISO VG; o artigo sobre o que significa ISO VG explica como ler esse número.
A segunda leitura é a acidez. A oxidação gera ácido, então a acidez sobe à medida que o óleo envelhece. O nome técnico é número de acidez, ou TAN (sigla em inglês de número de acidez total). Vale a diferença em relação ao óleo novo, porque alguns aditivos já partem de uma acidez própria.
No óleo de motor, a leitura que mais pesa é a reserva alcalina, ou TBN (sigla em inglês de número de base total): a parte do óleo que neutraliza o ácido formado na queima do combustível. Quando ela se esgota, o ácido passa a atacar o metal.
Para quem precisa do número: a viscosidade se mede em centistokes (cSt) a 40 °C, e a 100 °C no óleo de motor. A ISO 3448 admite ±10% em torno do valor nominal no óleo novo: um ISO VG 68 fica entre 61,2 e 74,8 cSt. Essa faixa vale para o óleo que chega em tambor.
Quanto o óleo em uso pode se afastar do novo se combina por máquina e por tipo de óleo, com a ASTM D6224 (guia para óleo em uso de engrenagem, hidráulico, motor diesel, bomba, compressor e controle eletro-hidráulico) e a ASTM D7720 (como fixar esses valores por estatística). TAN e TBN saem em mg de KOH por grama: o TAN pela NBR 14448 (equivalente à ASTM D664), o TBN pela NBR 5798 (equivalente à ASTM D2896).
O que o infravermelho e a espectrometria mostram no óleo?
O infravermelho mostra o que mudou nas moléculas do óleo, e a espectrometria mostra quais elementos químicos estão nele e em que quantidade. Os dois leem a química por dentro.
O infravermelho funciona como uma impressão digital. Uma luz que o olho não vê, a infravermelha, atravessa o óleo, e cada tipo de ligação entre os átomos das moléculas absorve uma faixa dessa luz. O desenho do que foi absorvido, chamado espectro, é a impressão digital do óleo. Comparado ao espectro do óleo novo, ele mostra oxidação, muita água, fuligem e líquido de arrefecimento (no motor), aditivo antidesgaste sendo consumido e mistura com outro óleo.
A espectrometria lembra os fogos de artifício, cuja cor vem do sal de metal misturado à carga: sal de estrôncio dá vermelho, sal de cobre dá azul ou verde.
No laboratório, a amostra é aquecida num plasma, um gás a milhares de graus. Cada elemento químico (ferro, cobre, zinco, cada tipo de átomo) emite luz em cores próprias, a maior parte invisível ao olho, e o aparelho mede quanto há de cada cor. Disso sai a quantidade de cada elemento.
Essa quantidade vem em ppm, partes por milhão: 1 ppm é 1 miligrama em 1 quilo de óleo.
Os aditivos têm elementos próprios: o antidesgaste leva fósforo e zinco, e outros aditivos levam cálcio, bário e boro. Se o óleo em uso mostra elementos de aditivo diferentes dos do óleo novo, o mais comum é mistura ou reposição com outro óleo.
Um cuidado na leitura: o aditivo gasto costuma continuar no óleo, e a espectrometria conta o elemento, esteja ele trabalhando ou não. Por isso, fósforo e zinco estáveis não provam que o antidesgaste está ativo; o infravermelho completa essa leitura. O mesmo aparelho também mede os metais que saem das peças, e eles voltam mais adiante, no desgaste.
Para quem precisa do número: o infravermelho do óleo em uso se lê por tendência, contra o óleo novo, pela ASTM E2412; a oxidação tem método próprio, a ASTM D7414.
O risco de verniz se mede pela colorimetria de membrana (ASTM D7843), e a reserva de antioxidante se acompanha por voltametria (ASTM D6971); as duas normas foram escritas para óleo de turbina e se usam também em outros óleos de circulação, por tendência. A espectrometria por plasma (ICP) do óleo em uso segue a ASTM D5185.
Como a análise mede a água no óleo?
A água se mede por um ensaio químico chamado Karl Fischer, uma reação feita só para a água, que dá o teor em ppm e acusa a água muito antes de o óleo ficar turvo.
A água entra pelos caminhos que você já viu: trocador de calor, vedação e condensação. A condensação engana: o copo de água gelada fica molhado por fora, e o reservatório que esquenta e esfria todo dia junta água por dentro do mesmo jeito.
Por que não confiar no olho? O óleo só fica turvo quando a água passa do que ele consegue dissolver, e esse limite muda com a temperatura e sobe no óleo envelhecido: o óleo velho segura mais água sem turvar, e essa água já ataca a máquina. Por isso um óleo límpido no calor pode turvar ao esfriar, e um óleo límpido pode já ter água demais.
No óleo de circulação (o que passa pela máquina em circuito fechado, como nos mancais da máquina de papel), interessa também se ele ainda solta a água no reservatório, em vez de formar com ela uma mistura leitosa, a emulsão. Essa capacidade de separar a água se chama demulsibilidade.
Para quem precisa do número: 1% de água são 10.000 ppm. O Karl Fischer coulométrico segue a ASTM D6304, com a amostra injetada direto ou passando por um forno. Alguns compostos de enxofre interferem; em óleo muito aditivado, o laboratório usa o forno, que evapora a água, e só ela chega à célula de medida.
A demulsibilidade segue a NBR 14172 (equivalente à ASTM D1401); o óleo hidráulico detergente é a exceção, feito de propósito para segurar a pouca água em gotas finas.
Como a análise conta as partículas no óleo?
Um contador automático faz o óleo passar diante de uma luz e conta cada partícula que faz sombra, separando as partículas por tamanho. As que importam lembram o grão de areia no sapato: miúdas e capazes de machucar.
Elas se medem em micrômetros (µm). Um micrômetro é um milésimo de milímetro, e um fio de cabelo tem cerca de 70 micrômetros. Entre as peças de uma bomba de pistão ou de uma servoválvula (válvula hidráulica de precisão), a folga tem poucos micrômetros; a partícula do tamanho da folga risca a peça e pode travar a válvula.
O resultado se escreve num código, o código ISO 4406: três números, um para as partículas a partir de 4 micrômetros, outro a partir de 6 e outro a partir de 14, em cada mililitro de óleo, como 18/16/13.
Para ler o código, uma regra basta: o número indica a faixa em que a contagem cai, e cada número a mais quer dizer cerca do dobro de partículas. Quanto menor o número, mais limpo o óleo. O 18/16/13 do exemplo quer dizer mais de mil partículas a partir de 4 µm em cada mililitro; o limite aceitável depende da máquina e se combina com a Equipe Técnica.
Figura 3. O código 18/16/13: um número para as partículas a partir de 4, de 6 e de 14 micrômetros, e cada número a mais quer dizer cerca do dobro de partículas.
Onde a limpeza pesa mais é no circuito hidráulico, e o artigo sobre tipos de óleos hidráulicos mostra esse circuito e as suas folgas.
Para quem precisa do número: a contagem automática por bloqueio de luz segue a ISO 11500, com o contador calibrado pela ISO 11171 (é o que o "(c)" de "µm(c)" indica). Pela tabela 1 da ISO 4406:2021, o 18/16/13 quer dizer, em cada mililitro, mais de 1.300 até 2.500 partículas a partir de 4 µm(c), mais de 320 até 640 a partir de 6 µm(c) e mais de 40 até 80 a partir de 14 µm(c).
Gota de água livre e bolha de ar também fazem sombra e contam como partícula. A ISO 4406 é o jeito de escrever o resultado; a contagem em si segue outras normas. Em óleo com água ou muito escuro, a ASTM D7647 dilui a amostra antes de contar, e a ASTM D7596 conta por imagem.
Partícula que vem de fora é sujeira; a que sai da própria máquina conta outra história.
Qual análise mostra o desgaste da máquina?
O desgaste aparece em duas análises: a espectrometria, que mede quanto metal há no óleo, e a ferrografia, que mostra a forma das partículas de metal. Pense na borracha que deixa farelo quando apaga: a peça que se gasta deixa metal no óleo, e o tipo de metal aponta a peça.
A espectrometria usa o mesmo aparelho de plasma visto acima, agora lendo os metais de desgaste:
ferro (Fe): engrenagem, eixo, rolamento, camisa do motor (o cilindro por dentro do qual o pistão corre);
alumínio (Al): pistão, carcaça (a caixa que envolve a máquina);
cobre (Cu): bucha de bronze (o anel que apoia o eixo), que solta também estanho (Sn), gaiola de latão do rolamento (a peça que mantém as esferas separadas), tubo do trocador de calor;
chumbo (Pb) e estanho (Sn): a liga mole que reveste o mancal de deslizamento (a peça em que o eixo gira apoiado numa película de óleo, sem esferas);
silício (Si): poeira que entrou pelo respiro (a abertura do reservatório por onde o ar entra e sai) ou pela vedação, descontado o silício do antiespumante (o aditivo contra espuma), que já vem no óleo novo.
Figura 4. O metal aponta a peça: ferro, alumínio, cobre, chumbo e estanho, e o silício com o alumínio da poeira que entra pelo respiro.
Uma regra de leitura ajuda: silício e alumínio subindo juntos apontam poeira, porque a poeira mineral é rica em silício e alumínio.
A espectrometria tem um ponto cego: as partículas maiores que alguns micrômetros escapam em parte da medida, e são justamente as do desgaste severo. Para elas existe a ferrografia.
Na ferrografia, um ímã puxa as partículas de ferro para uma lâmina de vidro e as alinha por tamanho; as de outros metais, como bronze e alumínio, ficam ao lado, espalhadas. O analista examina tudo ao microscópio, e a forma conta a causa:
lasca plana: fadiga, a peça que se descasca de tanto ser carregada, em rolamento ou dente;
espiral, como a fita de metal que sai do torno: corte por partícula dura;
partícula grande, com riscos paralelos na superfície e bordas retas: deslizamento severo, metal contra metal, com o filme de óleo rompido.
A ferrografia entra quando o ferro sobe e é preciso saber por quê. No redutor, onde o ferro vem do dente, a escolha do óleo que segura esse desgaste está no artigo sobre qual óleo usar em redutor industrial.
Para quem precisa do número: a espectrometria de óleo em uso segue a ASTM D5185, que calibra com metal dissolvido no óleo e avisa que não quantifica partículas insolúveis; o limite de alguns micrômetros vem da literatura de manutenção preditiva. A ferrografia analítica segue a ASTM D7690, que identifica as partículas ao microscópio e não mede concentração.
Então ferro alto numa amostra já é motivo para parar a máquina?
Por que uma análise sozinha decide pouco?
Porque uma análise é uma fotografia, e a decisão pede a sequência. Uma temperatura de 37,5 °C, medida uma vez, diz pouco; uma pessoa com 36,8, 37,2 e 37,8 °C em três dias seguidos mostra que algo está piorando. Amostras do mesmo ponto, em intervalos regulares, formam a tendência.
Um exemplo, só para ilustrar: ferro de 40 ppm diz pouco sozinho. O mesmo ferro subindo de 10 para 20 e depois para 40 ppm em três coletas a intervalos iguais mostra desgaste acelerando: a cada intervalo, o ferro sobe mais do que no anterior.
Figura 5. Exemplo: o mesmo ferro de 40 ppm, sozinho e como terceira de três coletas a intervalos iguais, numa tendência que sobe e cruza o limite de alerta combinado para a máquina.
A tendência se lê contra o limite de alerta: o valor combinado para aquela máquina a partir do qual se age. Com os dois, a decisão fica entre manter, corrigir a causa ou trocar o óleo. É a troca por condição: trocar quando a análise mostra que é hora, e não pelo calendário. Ela pesa mais onde parar a máquina custa caro, como mostra o artigo sobre lubrificante para indústria tissue.
A exceção é o resultado muito fora do óleo novo, como água visível, que já pede ação na primeira amostra. E a tendência só vale com coletas comparáveis: mesmo ponto, mesma condição de máquina, frasco limpo e identificado.
Para quem precisa do número: a ASTM D7720 mostra como fixar limites de alerta por estatística, e a ASTM D6224 é o guia para óleo em uso de engrenagem, hidráulico, motor diesel, bomba, compressor e controle eletro-hidráulico.
Qual análise de óleo pedir para cada máquina?
A análise certa é a que lê o que mais ameaça aquela máquina: partícula no hidráulico, desgaste de dente no redutor, oxidação no compressor, água na circulação, ácido e fuligem no motor.
| Se o óleo está em… | Análises que decidem | Por quê |
|---|---|---|
| Hidráulico com bomba de pistão ou servoválvula (óleos hidráulicos) | Código ISO 4406, água, viscosidade e acidez | As folgas têm poucos micrômetros; partícula do tamanho da folga risca a peça e trava a válvula |
| Redutor de engrenagens (óleos para redutores industriais) | Viscosidade, metais de desgaste, água, e ferrografia quando o ferro sobe | O dente gasto solta ferro; o respiro puxa umidade a cada aquecimento e resfriamento |
| Compressor de ar (óleos para compressores) | Acidez, viscosidade, infravermelho e água | Calor e ar comprimido aceleram a oxidação, que forma verniz |
| Circulação de mancais, como a máquina de papel | Água, demulsibilidade, acidez, viscosidade e partículas | Vapor e água de processo chegam ao óleo |
| Motor diesel de frota ou gerador | TBN, viscosidade, infravermelho (fuligem), metais, água e líquido de arrefecimento (sódio e potássio, que o líquido do radiador carrega e o óleo não) | O ácido da combustão consome a reserva alcalina, o combustível afina o óleo e o líquido de arrefecimento que vaza estraga o aditivo |
| Óleo novo recebido em tambor ou a granel | Viscosidade, aspecto e cor, infravermelho e elementos de aditivo; contagem de partículas quando vai para hidráulico de precisão | Confere o produto e cria a referência; o óleo novo pode chegar mais sujo do que a servoválvula tolera |
No compressor, o artigo sobre óleo para compressor de ar mostra por que o calor pesa tanto. Se a sua máquina não está na tabela, a Equipe Técnica monta o plano com você.
Como a Kelpen Oil faz a análise de óleo?
A Kelpen Oil analisa o óleo no seu laboratório próprio em Arujá (SP), que faz o controle de qualidade de lubrificantes novos e usados, com 25 análises por normas ASTM, NBR e ISO. O mesmo laboratório analisa o lubrificante em uso na sua operação, como serviço pago, avulso ou por contrato.
Vale mandar junto uma amostra do óleo novo, ou pelo menos o nome do produto e o lote, porque cada resultado é lido contra o óleo novo. A tabela mostra o que o laboratório mede no óleo em uso.
| O que medimos | O que revela no óleo em uso | Norma e equipamento |
|---|---|---|
| Viscosidade a 40 °C e a 100 °C | Oxidação, mistura com outro óleo, entrada de solvente ou combustível | ASTM D7042, viscosímetro SVM 4001 |
| Índice de viscosidade (quanto menos a viscosidade muda com a temperatura, maior o índice) | Queda sugere aditivo de moléculas longas partido, no óleo que leva esse aditivo; mudança para qualquer lado sugere mistura com outro óleo | NBR 14358, calculado das viscosidades a 40 °C e a 100 °C |
| Número de acidez (TAN) | Oxidação e envelhecimento do óleo | NBR 14448, titulador Titrino Plus |
| Reserva alcalina (TBN) | Quanto ainda resta para neutralizar o ácido no óleo de motor | NBR 5798, titulador Titrino Plus |
| Água | Trocador vazando, condensação, entrada pela vedação | Karl Fischer coulométrico |
| Contagem de partículas | Filtragem e entrada de sujeira | Código ISO 4406, contador PAMAS |
| Elementos de aditivo (bário, boro, cálcio, fósforo e zinco) | Mistura ou reposição com outro óleo | Espectrômetro ICP, Optima 7000 DV |
| Espectro de infravermelho | Oxidação, consumo de aditivo, mistura com outro óleo | ASTM E2412, Spectrum Two |
| Demulsibilidade | Se o óleo ainda separa a água | NBR 14172 |
| Características espumantes | Se o óleo passou a formar espuma que não se desfaz, o que leva a bomba a trabalhar com ruído e desgaste | NBR 14235 |
| Corrosão em lâmina de cobre | Se o óleo passou a atacar bronze e cobre | NBR 14359 |
Perguntas frequentes
Como fazer análise de óleo lubrificante? Colete a amostra com a máquina em funcionamento ou logo depois de parar, sempre no mesmo ponto, em frasco limpo, identificado com a máquina, a data e as horas de uso do óleo. Envie ao laboratório com o nome do óleo, para que o resultado seja comparado ao óleo novo.
Onde fazer análise de óleo lubrificante? Em laboratório que trabalhe por norma (ASTM, NBR ou ISO) e diga no laudo o método de cada ensaio. O laboratório da Kelpen Oil, em Arujá (SP), analisa o lubrificante em uso na sua operação, como serviço pago, avulso ou por contrato.
Os tipos de análise de óleo de transformador são os mesmos? Não. O óleo isolante tem ensaios e normas próprios: a rigidez dielétrica (NBR IEC 60156), que mostra se o óleo ainda isola a eletricidade, e a análise de gases dissolvidos (NBR 7070), que aponta descarga elétrica ou aquecimento anormal dentro do transformador. Até a água, medida por Karl Fischer, tem norma própria para óleo isolante (NBR 10710).
A cor do óleo mostra se ele está bom? Sozinha, não. O óleo escurece com o uso, e alguns escurecem cedo sem perder a função; a cor ajuda a perceber mudança, e quem decide a troca são a viscosidade, a acidez, a água, as partículas e os metais, comparados ao óleo novo. A cor ASTM se mede pela NBR 14483 (equivalente à ASTM D1500).
Glossário
Reserva alcalina (TBN): a parte do óleo de motor que neutraliza o ácido; quando se esgota, o ácido ataca o metal.
Demulsibilidade: capacidade de o óleo soltar a água em vez de formar com ela uma emulsão leitosa.
TAN: número de acidez total, a quantidade de ácido no óleo, que sobe à medida que ele oxida.
Código ISO 4406: três números que resumem quantas partículas a partir de 4, 6 e 14 micrômetros há em cada mililitro de óleo.
Espectrometria: ensaio que mede os elementos do óleo, de aditivo e de desgaste, pela luz que cada um emite num plasma.
Ferrografia: exame ao microscópio das partículas de desgaste separadas por ímã, que mostra a causa do desgaste pela forma delas.
Fale com a Equipe Técnica
A Equipe Técnica Kelpen Oil avalia a máquina, o óleo em uso, as horas desde a troca e o que as análises anteriores mostraram, e monta com você o plano de análise. O laboratório de Arujá (SP) faz a análise do óleo em uso, como serviço pago. Antes de pedir a primeira análise, escolha o ponto de coleta de cada máquina e guarde uma amostra do óleo novo: são a referência de todas as leituras que vierem depois. Envie este artigo a quem cuida da manutenção na sua empresa.
