300V Motorsport – 50 anos: lubrificantes para pista e alto desempenho
Rafael Recio Nakazato
Engenheiro de Aplicações
Para celebrar os 50 anos do lançamento do 300V, primeiro lubrificante automotivo 100% sintético à base de Ester, desenvolvido pela Motul, explicaremos as características e a importância dos lubrificantes criados com foco na performance e no desempenho das máquinas nas pistas.
Até hoje, o 300V é referência quando falamos sobre o assunto, por conta de seus componentes diferenciados e que veremos mais abaixo.
Mas, antes de entrarmos nas especificidades do 300V, é necessário explicar que o óleo faz parte do processo de desenvolvimento do motor, por isso é considerado como uma peça dele, mesmo que seja um componente líquido.
Um motor que será submetido a condições normais de uso (rodar dentro da cidade, trânsito urbano e rodovias), necessita de um óleo que forneça durabilidade, que seja capaz de rodar por centenas de quilômetros sem qualquer tipo de intervenção não programada e que ofereça confiança ao condutor. Claro, esse óleo também poderá ter um ótimo desempenho, mas, ainda assim, deverá ter confiabilidade para que possa rodar sem problemas por um longo período.
Agora, quando falamos de motores com foco em alto desempenho para uso em pista ou competições, geralmente preparado, é necessário pensar de maneira especial para essa condição de uso.
Nesses casos, o regime de rotações é mais alto, constante, com temperaturas mais elevadas, entre outras diferenças. Por isso, é essencial que seja utilizado um óleo desenvolvido especialmente para competições e que atenda essa demanda.
Como o óleo utilizado nas pistas é afetado e qual o papel do 300V nessas situações?
Antes de iniciarmos as explicações, é importante reforçar que, ao falarmos sobre pista, competição, rally, dentre outras competições, consideramos que o veículo está sendo exposto a condições severas de uso.
Porém, cada caso é diferente, não apenas do ponto de vista do motor ou setup, mas, também, do tipo de competição, já que existem situações mais severas do que outras e com diferentes graus de influência no óleo.
Como o óleo e o combustível coexistem na câmara de combustão, é natural que haja contaminação do óleo por esse combustível no motor. O regime de funcionamento ditará a proporção da contaminação. Um motor que trabalha boa parte do tempo em marcha lenta, será mais contaminado.
Nos casos em que o setup está fora do original, caso de muitos motores modificados e de competição, em que a mistura de ar e combustível é mais rica, a diluição do óleo por combustível também será maior.
Chamamos de diluição quando o óleo é diluído pelo combustível, o que faz com que a viscosidade diminua. Um óleo que possua viscosidade 5W40, por exemplo, poderá se transformar em viscosidade 0W20, ou menor, como consequência desse processo.
Caso o motor não esteja apto a trabalhar com baixas viscosidades, certamente, ocorrerão falhas em pouco tempo de uso. Por isso, é fundamental sincronizar o setup do motor com o tipo de óleo que será utilizado e monitorar esses parâmetros.
Além disso, o combustível também pode aumentar a velocidade da oxidação do óleo. Esse processo é uma reação química que é acelerada pela presença de contaminantes no óleo (combustível, metais provenientes de desgaste, água, fuligem, gases resultantes da combustão, entre outros) e que transformam a molécula do óleo, encurtando sua vida útil. O resultado dessa reação pode ser visto a olho nu ao observar a coloração escurecida do óleo, a formação de borra e verniz.
Básicos sintéticos são os que mais resistem a oxidação, ao envelhecimento e a formação de borra. Vale lembrar que todo lubrificante é composto de óleo básico (mineral, semissintético ou 100% sintético) e acrescido de aditivos. Portanto, quanto maior a quantidade e a qualidade de óleos sintéticos presentes na formulação, melhor será a resistência à oxidação.
A instabilidade na pressão do óleo e a perda da viscosidade em altas temperaturas, pode ser resultado do cisalhamento do óleo, que é causado pelas altas rotações, molas de válvulas com grande constante elástica, bombas de óleo de alta capacidade, múltiplos comandos de válvulas, dentre outros.
Essas condições são potencializadas em usos mais extremos, em um motor preparado, em competições e na pista. Pensando nessas situações extremas, desenvolvemos o 300V, formulado com a tecnologia ESTER Core®, que é capaz de lidar com altas diluições de combustível, retardar a oxidação, possui alta resistência ao envelhecimento e a temperaturas elevadas, além de manter a viscosidade e a pressão do óleo estáveis.
A combinação de ésteres de última geração com um pacote de aditivos de alto desempenho e de modificadores de atrito, faz com que o óleo consiga performar de modo exemplar nas situações mais adversas, permitindo que o motor extraia potência e torque extras. A seguir, veremos como o 300V consegue atingir esses resultados.
Mais potência e mais torque com o 300V
Para entender melhor como funciona a tecnologia ESTER Core® e como o 300V permite a melhor extração de potência e torque dos motores, alguns é preciso adentrarmos em alguns conceitos físicos e químicos.
Aproximadamente 30% da energia contida no combustível é perdida pelo atrito nos sistemas do veículo entre o motor e a transmissão. Se fosse possível transformar essa energia perdida por atrito em movimento, seria possível aumentar a eficiência do motor, resultando em mais potência e torque. É nessa premissa que se baseia o 300V.
Fundamento de grande importância na tribologia (ciência da interação e movimento relativo entre superfícies), a curva de Stribeck é a representação gráfica do atrito em função da viscosidade do óleo, carga de contato e a velocidade entre as superfícies. Os três regimes de lubrificação são bem representados no gráfico e todos eles ocorrem no motor.
Regime Limite: quando temos a maior quantidade de regiões em contato direto entre as peças, metal com metal. Ocorrem, por exemplo, no contato dos cames dos comandos de válvulas, balancins e tuchos, onde a pressão de contato é alta;
Regime Misto: regime de transição entre o regime limite e o hidrodinâmico, onde há algum contato, mas menor que no regime limite. Pode ocorrer, por exemplo, entre os anéis dos pistões e as camisas, próximos ao momento em que há mudança de direção de movimento do pistão;
Regime Hidrodinâmico: não há contato entre as superfícies, sendo o filme de óleo que separa completamente as peças. O atrito nesse caso é somente o atrito do óleo com ele mesmo. Esse regime ocorre, por exemplo, na lubrificação entre os mancais e o virabrequim quando estão em movimento.
Curva de Stribeck. Regimes de lubrificação e alguns exemplos de ocorrência nos motores.
Nos regimes de lubrificação, cada parte da composição do lubrificante tem a sua importância. No regime limite, os aditivos mais importantes são os de ação na superfície, como os modificadores de atrito e os aditivos EP (extrema pressão). Já no regime hidrodinâmico, o mais importante é a reologia do lubrificante, a viscosidade do óleo, o tipo de óleo básico e alguns modificadores de atrito.
Com essas informações, é possível entender o motivo para termos diferentes tipos de óleo para variadas aplicações. Ou seja, um óleo de transmissão manual estará mais focado no regime limite, enquanto um óleo de motor deverá ter um pacote mais completo de aditivos.
Além da formulação do lubrificante variar de acordo com a aplicação ou sistema, é preciso que atue de forma diferenciada em todos os regimes de lubrificação:
Curva de Stribeck. Redução do coeficiente de atrito reduzido em todos os regimes com o 300V.
Além de reduzir o coeficiente de atrito em todos os regimes, há uma melhora notável principalmente no regime hidrodinâmico, que ocorre justamente a altas rotações.
A tecnologia ESTER Core® seleciona o que há de melhor e mais avançado para um equilíbrio perfeito entre seus componentes para interagir entre si e atingir características chave do óleo, como veremos abaixo:
Óleos básicos sintéticos de alta tecnologia do Grupo V, como os ésteres:
Polaridade da molécula do Ester
Alto índice de viscosidade
Resistência máxima do filme lubrificante
Baixa volatilidade – menor consumo de óleo
Alta resistência à temperatura
Modificador do índice de viscosidade:
0% de perda por cisalhamento
Modificadores de atrito
Otimização da interação entre as superfícies e aumento do desempenho por meio de aditivos em estado da arte à base de molibdênio e enxofre
Pacote de aditivos dedicado
Resistência à oxidação
Detergência máxima
Alto desempenho anti-desgaste
Por dentro do desenvolvimento do 300V
Por conta da longa experiência e da participação assídua nas maiores e mais exigentes competições do mundo, a Motul está sempre preparada para desenvolver lubrificantes que ofereçam o mais alto desempenho e tecnologia. As competições são o verdadeiro laboratório da Motul. É ali que os produtos são concebidos, testados e aprovados – tanto os produtos que já existem no portfólio, quanto aqueles que ainda não foram para o mercado.
Como, por exemplo, a tradicional 24h de Le Mans, prova de longa duração mais antiga do automobilismo, que coloca à prova cada componente dos carros inclusive o óleo, que deve proporcionar as duas características mais difíceis de serem encontradas simultaneamente em 24 horas competição ininterruptas: confiabilidade e desempenho máximo.
A teoria que vimos anteriormente se aplica na prática. Vejamos os resultados dos testes com carros da 24h de Le Mans:
Potência verificada em teste em dinamômetro de bancada em comparação com outros 4 óleos de fabricantes distintas.
Nesses gráficos, encontramos um comparativo entre o 300V e quatro produtos da concorrência em relação a evolução da potência e do torque do motor ao longo de uma faixa de rotações.
Já quando falamos de confiabilidade, o resultado pode ser visto abaixo:
Monitoramento da pressão de óleo no motor durante as 24h de Le Mans.
Monitoramento da pressão de óleo durante as 24h de Le Mans.
Além das provas em pista, o último Rally Dakar, na Arábia Saudita, foi um campo de provas para a Motul. Com o Motul Racing Lab, o laboratório sobre rodas da Motul, conseguimos bater nosso próprio recorde de amostras analisadas. Isso permite, não só testar os nossos produtos, como avaliar a concorrência.
A coleta de amostras também foi realizada no Sertões 2020, o maior Rally das américas pela equipe da Motul Brasil, que esteve acompanhou a competição em todas as etapas, desde São Paulo, até a chegada no Maranhão.
Além do trabalho desempenhado dentro do laboratório, complementamos com o desenvolvimento de novos produtos que ocorre em campo, por meio do uso e com coletas e análises físico-química das amostras de óleo. Com isso, é possível saber como o óleo se comporta, se a viscosidade se mantém estável, como estão os níveis de oxidação, metais de desgaste, entre outros.
Fiquem ligados para mais novidades sobre a linha 300V.
