Título: ANÁLISE QUALITATIVA DA COMPOSIÇÃO ELEMENTAR DE ÓLEO LUBRIFICANTE DE VEÍCULOS COM USO DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X PORTÁTIL
Título alternativo: QUALITATIVE ANALYSIS OF THE ELEMENTAL COMPOSITION OF VEHICLE LUBRICATING OIL USING PORTABLE X-RAY FLUORESCENCE
Autoria de: Nathalia Cristina Basilio Martins
Orientação de: Bruno Teixeira Ribeiro
Presidente da banca: Bruno Teixeira Ribeiro
Primeiro membro da banca: Kellen Nara Silva
Segundo membro da banca: Jernimo Juvêncio Chivale
Terceiro membro da banca: Matheus Puggina de Freitas
Palavras-chaves: óleos lubrificantes, desgaste, motor, manutenção preditiva, sistema mecânico
Data da defesa: 19/11/2025
Semestre letivo da defesa: 2025-2
Data da versão final: 02/12/2025
Data da publicação: 02/12/2025
Referência: Martins, N. C. B. ANÁLISE QUALITATIVA DA COMPOSIÇÃO ELEMENTAR DE ÓLEO LUBRIFICANTE DE VEÍCULOS COM USO DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X PORTÁTIL. 2025. 43 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: O presente trabalho avaliou a composição elementar de óleos lubrificantes, como forma de monitorar o desgaste de motores em programas de manutenção preditiva, aplicando a técnica de Fluorescência de Raios X portátil (pXRF), uma ferramenta rápida na obtenção de resultados e com necessidade mínima de preparo de amostras. Foram analisadas 25 amostras de óleos provenientes de veículos de diferentes marcas, idade do motor, quilometragens total e intervalos de uso do óleo, motores com cilindradas variando entre 1.0 e 3.7 L, além de diferentes tipos de lubrificantes. Determinou-se as concentrações dos elementos Al, Si, P, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd e Pb utilizando um equipamento pXRF, com cada amostra analisada em triplicata. As estatísticas descritivas do coeficiente de variância mostraram alta variabilidade para Si, Fe e Al, indicando forte influência de contaminação externa, condições de uso e desgaste mecânico entre os veículos. O P apresentou variação moderada e Zn exibiu baixa variabilidade, sugerindo maior padronização entre os lubrificantes. Elementos como Cr, Cu, Ni, Cd e Pb apresentaram baixas concentrações, indicando estabilidade ou baixos níveis de desgaste nas condições avaliadas. A relação entre os teores metálicos e as características operacionais dos veículos foi investigada por meio de um correlograma de Pearson, elaborado no software R (versão 4.4.1), empregando o pacote corrplot. As análises evidenciaram correlações moderadas positivas entre a quilometragem total e os elementos Fe (r 0.52) e Zn (r 0.58), demonstrando que veículos mais rodados apresentam maior desgaste acumulado. Além de correlações fracas positivas para P (r 0.28), Cr (r 0.25), Ni (r 0.45), Cu (r 0.27), Cd (r 0.14) e Pb (r 0.12). Da mesma forma, a quilometragem percorrida com o mesmo óleo mostrou correlações moderadas positivas com Ni (r 0.50) e Cu (r 0.55), indicando aumento de desgaste quando o lubrificante permanece por longos períodos no motor, além de correlações fracas positivas para P (r 0.14), Cr (r 0.10), Fe (r 0.46) e Cd (r 0.32). Além disso, a idade do motor exibiu correlação moderada positiva para Fe (r 0.51) e Zn (r 0.70), além de correlação fraca positiva para P (r 0.48), Cr (r 0.28), Ni (r 0.46), Cu (r 0.28) e Pb (r 0.12), evidenciando que motores mais antigos tendem a liberar maiores concentrações desses elementos por desgaste natural de suas partes internas. Os resultados demonstraram que a pXRF é uma ferramenta rápida e potencial na determinação do estado do óleo e o desgaste do motor, sendo um método promissor para inspeções preliminares e acompanhamento de tendências de desgaste de motores, contribuindo para o aumento da segurança operacional de motores.
Abstract: The present study evaluated the elemental composition of lubricating oils as a way to monitor engine wear in predictive maintenance programs, applying the portable X-ray fluorescence (pXRF) technique, a rapid tool for obtaining results with minimal sample preparation. A total of 25 oil samples from vehicles of different brands, engine ages, total mileage, oil-use intervals, and engines with displacements ranging from 1.0 to 3.7 L, as well as different types of lubricants, were analyzed. The concentrations of the elements Al, Si, P, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb were determined using a pXRF device, with each sample analyzed in triplicate. The descriptive statistics of the coefficient of variance showed high variability for Si, Fe, and Al, indicating a strong influence of external contamination, usage conditions, and mechanical wear among the vehicles. P showed moderate variation, and Zn exhibited low variability, suggesting greater standardization among lubricants. Elements such as Cr, Cu, Ni, Cd, and Pb showed low concentrations, indicating stability or low levels of wear under the evaluated conditions. The relationship between metallic content and operational characteristics of the vehicles was investigated through a Pearson correlogram, created in the R software (version 4.4.1), using the corrplot package. The analyses revealed moderate positive correlations between total mileage and the elements Fe (r 0.52) and Zn (r 0.58), demonstrating that higher-mileage vehicles show greater accumulated wear, in addition to weak positive correlations for P (r 0.28), Cr (r 0.25), Ni (r 0.45), Cu (r 0.27), Cd (r 0.14), and Pb (r 0.12). Similarly, the mileage driven with the same oil showed moderate positive correlations with Ni (r 0.50) and Cu (r 0.55), indicating increased wear when the lubricant remains in the engine for long periods, along with weak positive correlations for P (r 0.14), Cr (r 0.10), Fe (r 0.46), and Cd (r 0.32). Furthermore, engine age exhibited a moderate positive correlation for Fe (r 0.51) and Zn (r 0.70), as well as a weak positive correlation for P (r 0.48), Cr (r 0.28), Ni (r 0.46), Cu (r 0.28), and Pb (r 0.12), showing that older engines tend to release higher concentrations of these elements due to the natural wear of their internal parts. The results demonstrated that pXRF is a fast and potential tool for determining oil condition and engine wear, being a promising method for preliminary inspections and for monitoring engine wear trends, contributing to increased operational safety of engines.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G021 - QUÍMICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Nathalia Cristina Basilio Martins e Universidade Federal de Lavras
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