CENTRO UNIVERSITRIO DA FUNDAO EDUCACIONAL DE BARRETOS UNIFEBEngenharia Mecnica

TRABALHO DE SISTEMAS TRMICOS IIIPROFESSOR: CLIO FERNANDO DOS SANTOS CAMARGO

ALLAN GOMES GARCEZ517910

BARRETOS20151 COMBUSTVEIS PARA MOTORESExistem uma variedade em combustveis, e que so utilizados para vrios fins, os combustveis se tornaram muito importante devido a sua capacidade de gerar energia e calor, servindo tanto para abastecer os automveis, como tambm de energia eltrica. Trataremos aqui apenas os principais combustveis, sendo a gasolina, o diesel, etanol, carvo, querosene, metanol, biodiesel, gs natural, e o hidrognio que apesar de estar sendo analisado j est sendo considerado uma alternativa muito favorvel de combustvel para a sociedade e principalmente para o meio ambiente.Gasolina: A gasolina um tipo de combustvel muito consumido em motores endotrmicos, derivada do petrleo transformado em gasolina a partir de vrios processos, dentre eles a destilao que o mais comum, em sua composio encontra hidrocarbonetos e uma diversidade de compostos de carbono e hidrognio, alm de compostos de enxofre, nitrognio e compostos metlicos, todos encontrados em concentraes no muito elevada.Algumas classificaes da gasolina existentes no Brasil: gasolina do tipo A 73 octanas- gasolina amarela gasolina do tipo B 82 octanas- gasolina azul gasolina do tipo C 76 octanas- gasolina + lcool gasolina verde cujo NO = 110-130**utilizada apenas na aeronuticaImportante saber que o octano, um dos hidrocarbonetos que encontrado em qualquer tipo de gasolina e tem sua importncia por ser uma das principais propriedades do combustvel, considera como o que d o poder antidetonante.Diesel: O Diesel mais um dos combustveis que adquirido a partir do petrleo, sua estrutura composto por tomos de carbono, hidrognio, e pequenas concentraes de enxofre, nitrognio e oxignio, e por sua composio, torna-se txico e inflamvel. O leo diesel muito utilizado em motores que possuem combusto interna, normalmente automveis, furges, nibus, caminhes, pequenas embarcaes martimas, mquinas de grande porte, locomotivas, navios e aplicaes estacionrias, por exemplo, geradores eltricos.Alguma classificaes de Diesel: Tipo B mximo 0,35% de enxofre Tipo D mximo 0,2% de enxofre Tipos S500 mximo de 0,05% de enxofre

Etanol e Metanol: O etanol passou a ser utilizado somente em 1970, quando houve a criao do Programa Nacional do lcool Proalcool pelo Governo Federal, e a partir dai o etanol passou por vrias analises e atualmente est sendo analisada a produo por meio do bagao e palha de cana-de-acar, o que ocasionar em quantidades elevadas de biocombustvel. Enquanto esta tcnica no posta em prtica ao comrcio, o etanol ou tambm conhecido por lcool etlico pode ser produzido pela extrao do milho, da soja, do coco de babau, da beterraba, da batata e tambm da cana-de-acar.Diferentemente do etanol, o metanol composto a partir da mistura entre carvo e gua, criado apenas para utilizao temporria devido falta de lcool na poca, o metanol foi retirado do mercado de combustveis automotores devido ao elevado teor txico contido, no entanto, continua sendo muito utilizado nos carros de corridas automobilsticas, por ter uma combusto mais rpida, que promove maior potncia ao motor.Carvo: Combustvel composto por resduos slidos da destilao destrutiva e pirlise da madeira e de outros materiais vegetais, muito conhecido por carvo vegetal, transformado em biomassa devido ao processo de pirlise e de carbonizao, principalmente da madeira, e caracterizado como combustvel renovvel se a extrao for de reas de reflorestamentos ou de resduos agroindustriais. Outra caracterstica bastante interessante que por ser mais calrico, ao ser queimado, o carvo vegetal elimina menor quantidade de fumaa, o que favorvel ao meio ambiente e a ns tambm.

Querosene: Tambm derivado do petrleo a partir da destilao, este lquido composto por uma mistura de hidrocarbonetos alifticos, naftalnicos e aromticos, suas principais caractersticas por possuir um elevado grau de solvncia, uma evaporao bastante lenta, alm de ser insolvel em gua. O querosene muito utilizado para iluminaes, em solventes e tambm como querosene para aviao, tambm conhecido por QAV.

Biodiesel: Esse combustvel em excelncia produzido por uma variedade de matrias-primas, sendo elas diversos leos vegetais, gordura animal, leo de fritura, entre outros, por meio de dois processos transesterificao e craqueamento, no Brasil tivemos uma produo de 1,2 bilhes de litros em 2008, e em Janeiro de 2009 passou para 3,7 bilhes de litros, informaes dadas pela ANP em 2009. Uma das principais caractersticas do biodiesel, quanto no ser composto de enxofre e xidos de nitrognio, o que reduz a emisso de SO causado pelo diesel, de acordo com NOGUEIRA; MACEDO, 2005.

Gs Natural: Obtido a partida de uma mistura entre gases hidrocarbonetos leves e gases inerte com metano, considerado no-txico, o mais seguro dos combustveis, um exemplo para notar a diferena existentes dos outros, o gs natural leve e elimina-se na atmosfera, ou seja, caindo assim a probabilidade de qualquer tipo de inflamao ou exploses, alm do mais, para que isso ocorra seria preciso que estivesse 620C, sendo que a gasolina 300C e o lcool 200C j seria suficiente para que houvesse uma exploso.Principais vantagens do uso do Gs Natural nos veculos: Economia de aproximadamente 70% no valor do combustvel Reduo da alquota do IPVA Maior vida til do motor As caractersticas de sua queima so pouco agressivas ao meio ambiente O Veculo torna-se bicombustvel. Sendo que a converso do carro para o GNV no extingue a capacidade de utilizar o combustvel original. Maior durao de calibrao dentro dos limites de poluentes, por ser um sistema estvel.

Hidrognio: Combustvel que passa ainda por muitos teste e analises, o hidrognio um combustvel limpo, por sua combusto, isto , queima, liberar apenas vapor dgua e xido de nitrognio, alm de ser encontrado na atmosfera, tem grandes possibilidades de ser usado para substituir o uso da gasolina. O maior problema do hidrognio, o mesmo que o do gs natural, apesar de existirem em grande escala, normalmente encontrado em estado gasoso e para o estocamento necessrio realizar processos para transform-los em lquido o que difcil e fica em um custo muito alto.

2 PREPARAO DA MISTURA COMBUSTVEL + ARAo longo de toda a histria dos motores de ignio por fasca ha quatro tempos, o desenvolvimento de dispositivos para formatao da mistura ar + combustvel acompanha essa historia desde o inicio ate os tempos atuais, e a necessidade de melhorias de qualquer sistema para este propsito pertinente e continuar no futuro. Por ser uma necessidade do profissional que trabalha no seguimento de motores do ramo automotivo.O rendimento de um motor do ciclo otto est diretamente ligado quantidade de combustvel, e ar e aomodo que ele fornecido ao motor. Chamaremos de razo ar-combustvel (AC), a razo entre a massa de ar e a massa de combustvel contido na mistura. Por exemplo, uma mistura de AC = 15/1 constituda de 15 kg de ar e1 kg de combustvel. Um motor pode ser alimentado por uma mistura com distintas razes AC, porm, ter um bem definido que lhe dar um melhorrendimento. A potncia mxima de um motor no limitada pela quantidade de combustvel fornecido, mas sim pela quantidade de araspirado, uma vez que a quantidade de ar necessria sempre vrias vezes maior do que a quantidade de combustvel. Alm disto, o ar est na fase gasosa, com um volume especfico cerca de mil vezes superior e sofre a restrio ao escoamento provocada pelo filtro de ar, dutos e porta da vlvula de admisso. O combustvel encontra-se na fase lquida com alta densidade o que facilita sua admisso. Se um motor recebe uma porcentagem extra de combustvel acima da necessria para a combusto completa, este excesso ser desperdiado, devido a falta de oxignio paraqueimar este combustvel.A aspirao do ar atmosfrico acontece quando o pisto se desloca da extremidade superior at a extremidade inferior do cilindro no qual est contido. Estes pontos so chamados deponto morto superior (PMS) e ponto morto inferior (PMI). O ar sugado para dentro do motor e canalizado pelo coletor de admisso, a mistura do ar com o combustvel pulverizado forma amistura ar/combustvel.A entrada da mistura ar/combustvel e a sada dos gases e resduos de combusto possibilitada pelasvlvulas de admisso e escaperespectivamente. As vlvulas se abrem e se fecham acionadas pelasrvores de comando de admisso e de escape(ou eixo de cames). Engrenagens aparafusadas aos eixos de cames evirabrequimso sincronizadas porcorreia dentadaoucorrente.A combusto da mistura realizada sobre presso, e acontece sucessivas vezes enquanto o motor estiver em funcionamento. A mistura comprimida pelopistoquando este se desloca em direo ao ponto morto superior, a quantidade de calor liberada tamanha, que resulta em um grande aumento de presso sobre as paredes dacmara de combusto, alm de golpear fortemente o pisto em direo ao ponto morto inferior. Este movimento longitudinal transmitido abiela, que tem seu p ligado ao pisto e sua cabea ligada ao virabrequim, sua ao sobre o virabrequim faz com que este transforme o movimento longitudinal em movimento rotativo. Os gases e resduos da combusto so direcionados para a tubulao de escapamento e silenciador pelo coletor de escape.O virabrequim gira sobremancaise envolto pelocrter, que armazena oleo lubrificante do motor.O movimento mecnico do pisto resultado da combusto sobre ele, ou seja, o calor da combusto produz uma presso que causa um movimento, a energia mecnica.

3 SISTEMA DE ALIMENTAO DE COMBUSTIVEIS

INJEO ELETRONICA: Durante a evoluo do sistema de alimentao dos motores automotivos percebe-se que o ponto de injeo do combustvel estava sendo aproximado da cmara de combusto. De fato, no carburador e no sistema de injeo monoponto a injeo feita no incio do coletor de admisso, assim grande parte do combustvel se perde nas paredes do coletor por condensao. Com a utilizao da consolidada tecnologia PFI(port fuel injeo injeo no coletor de admisso), o ponto de injeo de combustvel, ou seja, a posio da vlvula injetora se aproximou da cmara de combusto, ficando no final do coletor de admisso e logo atrs da vlvula de admisso. Desta forma a perda de combustvel foi reduzida, mas no totalmente. A utilizao do sistema de injeo direta no s resolve esse problema, como possibilita maior desempenho do motor e menor consumo de combustvel. O sistema de alimentao por injeo GDI(gasoline direct injection) possui caractersticas particulares em relao aos sistemas anteriores:

Possui duas linhas de combustvel: baixa presso; alta presso.Possui duas variaes quanto a sua operao: contnuo; demanda.Possui dois modos de injeo de combustvel: homogneo; estratificado

Na foto: ECU, sensor de presso do tubo distribuidor, vlvula injetora de alta presso, tubo distribuidor com vlvulas injetoras instaladas e bomba de alta presso de cilindro nico. Sistema GDI por demanda. Bomba eltrica de combustvel; Tubulao de alimentao; Bomba de alta presso; Tubo distribuidor(Rail); Sensor de alta presso; Vlvula de controle de presso; Vlvula limitadora de presso; Vlvula injetora de alta presso.

Mesmo sendo mais eficiente e complexo, o sistema de alimentao por injeo GDI ainda utiliza componentes em comum com o sistema de alimentao por injeo PFI, so eles: Bomba eltrica de combustvel; Filtro de combustvel; Tubulao de alimentao(baixa presso).

Componentes:Bomba eltrica de combustvel:A bomba eltrica de combustvel, neste sistema, funciona para pr-pressurizar o combustvel do tanque, com uma presso 3 a 4BAR, at a bomba mecnica. Esta precisa de uma presso suficientemente alta para evitar problemas bolhas de vapor durante o funcionamento a quente e em partidas a quente. Problema este que caracterizou o sistema de injeo PFI com retorno na flauta. Entretanto, o funcionamento desta bomba de combustvel o mesmo para as bombas de combustvel do sistema de injeo PFI.Bomba de alta presso:Para que o combustvel seja injetado na cmara de combusto, a presso do sistema deve ser consideravelmente maior. Ento utilizada uma bomba de alta presso, mais precisamente uma bomba mecnica no qual seu acionamento feito pelo eixo do comando de vlvulas. Alm disso, assim como a eltrica, lubrificada e refrigerada pelo combustvel que por ela comprimido.Bomba de trs cilindros:Trata-se de uma bomba com pistes radiais dispostos em ngulo de 120. Seu acionamento realizado por um eixo, neste eixo est um came que aciona os trs pistes ao girar. O eixo da bomba acionado pelo eixo do comando de vlvulas, portanto a bomba de alta presso gira conforme a rotao do motor. O combustvel flui pela linha de entrada bomba de alta presso pr-pressurizado pela bomba eltrica do tanque. Quando um dos pistes radiais inicia seu movimento descendente, o combustvel pr-pressurizado entra no pisto oco pela vlvula de entrada. Ao fazer seu movimento ascendente o pisto comprime o combustvel contido em seu canal. O combustvel, ao atingir uma presso que supere a presso nominal da vlvula de sada, flui em direo a conexo de alta presso da bomba e assim direto para o tubo distribuidor de combustvel. A quantidade excedente de combustvel aliviada para a linha de retorno, sendo esta direto para a linha de entrada da bomba de alta presso. A bomba de trs cilindros no possui regulador de vazo visto que utilizada para o tipo de operao contnuo;

Bomba de cilindro nico:

Embora tambm seja acionada por um eixo de comando, e este tambm acionado pelo comando de vlvulas possui um tucho intermediando o acionamento do eixo de comando bomba. Na bomba encontram-se duas e por vezes trs canais de passagem de combustvel, sendo eles a entrada com pr presso, a sada do combustvel comprimido para o tubo distribuidor e o retorno do combustvel excedente. Alm disso, nesta bomba existe uma vlvula solenide controlada pela ECU, sua funo controlar a vazo de combustvel que entra na bomba, desviando para o canal ou liberando para compresso pelo pisto da bomba.O combustvel entra na bomba com uma pr presso de 3 a 4 BAR e atinge a vlvula solenide, esta quando no acionada permanece aberta, fazendo com que o combustvel proveniente da bomba eltrica retorne para a tubulao de entrada sem presso. Durante o funcionamento do motor, o came da bomba gira conforme a velocidade do motor, quando o ressalto do came deixa de acionar o tucho do pisto, este retorna ao ponto morto inferior e a vlvula solenide acionada, sendo ento fechada. Isto faz com que o combustvel entre para o cilindro aonde o pisto corre, o combustvel comprimido, a alta presso de combustvel supera a presso nominal da vlvula de sada, que abre e deixa o combustvel em alta presso passar para o tubo distribuidor.Tubo distribuidor(Rail):

Possui a mesma funo do tubo distribuidor utilizado nos sistemas de injeo PFI, porm, para sistemas de injeo GDI o tubo distribuidor deve suportar presses muitos superiores aos do sistema PFI, na ordem 40 a 200BAR, o que justifica sua construo mais robusta. Alm disso o tubo distribuidor, tambm chamado de Rail, contm um sensor de alta presso e uma vlvula de controle de presso(alimentao contnua) ou vlvula limitadora de presso(alimentao por demanda).Sensor de alta presso:

Sensor de presso utilizado para a ECU monitorar a presso dentro do tubo distribuidor. A informao do sensor de alta presso utilizada em algumas estratgias adotadas pela ECU durante a partida e o funcionamento do motor. O sensor de alta presso possui trs pinos, positivo, sinal de referncia(+) e aterramento(-), e deve suportar a alta presso do sistema, alm dos picos de presso pelo que sua construo deve ser mais robusta.Vlvula de controle de presso e Vlvula limitadora de presso:Empregadas nos sistemas Contnuo e Por Demanda respectivamente, estas vlvulas possuem a funo de aliviar a presso mecnica dentro do tubo distribuidor e retornar o combustvel excedente para a tubulao de entrada da bomba de alta presso. Ambas so controladas pela ECU atravs de controle de malha fechada e permitem apenas que a quantidade certa de combustvel retorne a linha de entrada de combustvel.Vlvula injetora de alta presso:

Embora seu princpio de funcionamento seja o mesmo das vlvulas injetoras do sistema PFI, as vlvulas injetoras de alta presso devem pulverizar o combustvel direto na cmara de combusto, seja em modo de operao homogneo ou estratificado. Outro diferencial em relao ao sistema PFI a utilizao de um sistema Peak and Hold para acionamento da vlvula injetora, que utiliza de 42 a 90v para acionamento da vlvula injetora de alta presso. Alm disso so extremamente rpidas, injetam combustvel pulverizado em no mais do que 5s(milisegundos).

Carcaa; Agulha com induzido magntico; Bobina; Mola; Arruela guia; Placa de turbilhonamento; Arruela de assento; Anel(Oring).No momento em que uma corrente eltrica passa pela bobina, esta cria um campo magntico que atra a agula com induzido magntico. Estapossui uma mola que a empurra junto a sua sede fechando a passagem de combustvel para a cmara de combusto. Quando a agulha atrada pelo campo magntico da bobina, a agulha vence a fora da mola e levanta de sua sede. Devido a maior presso da vlvula injetora de alta presso sobre a cmara de combusto, o combustvel injetado pulverizado na cmara. Durante o fluxo do combustvel para a cmara, o combustvel passa por um dispositivo que altera a direo do jato de combustvel, dando a ele uma direo rotacional dentro da cmara de combusto, semelhante a um turbilho, esse dispositivo uma placa de turbilhonamento. O turbilhonamento do combustvel vantajoso para o motor devido a melhor atomizao do combustvel com o ar, visto que este processo ocorre em um perodo de tempo severamente pequeno. Aps o cessamento da corrente pela turbina, a fora da mola volta a empurrar a agulha com induzido contra sua sede fechando a passagem de combustvel.Entretanto, devido as novas condies na qual o combustvel dever ser injetado, na cmara de combusto e no tempo de compresso, a construo da vlvula injetora bem como seu mtodo de acionamento devero ser ambos, mais robusto e complexo. Visto que a vlvula ir trabalhar com presses que variam de 40 a 200 BAR, a corrente e a tenso eltrica para acionar a vlvula tambm sero maiores. A curva de corrente eltrica para acionamento da vlvula mais complexa quando comparada as sistemas PFI.O acionamento da vlvula injetora de alta presso feito pelo mtodo Peak and Hold, e funciona da seguinte forma. Para que a vlvula injetora abra rapidamente, um pico de tenso(geralmente 80-90v) aplicado sobre a vlvula, aps a abertura mxima da vlvula injetora, atenso reduzida a um valor suficiente para mante-la aberta, este valor mantido constante por um breve intervalo de tempo. Nesse momento o fluxo de combustvel passa a ser proporcional ao tempo de injeo. A regulagem desta tenso de controle da vlvula injetora de alta presso feita por um capacitor dentro da ECU, isso possibilita que a ECU tenha total controle sobre o trabalho da vlvula injetora de alta presso.Funcionamento do sistema de alimentao por GDI:

De forma anloga ao sistema PFI, seu funcionamento comea a partir da pressurizao do combustvel contido no tanque pela bomba eltrica de combustvel. O combustvel bombeado a uma presso 3 a 4 BAR, embora valores de 6BAR tambm sejam obtidos em alguns sistemas, passa pelo regulador de presso contido na prpria bomba eltrica e pelo filtro do combustvel disponvel na linha para ento chegar a bomba de alta presso.Nesse ponto o sistema de alimentao por injeo direta se divide em dois tipos, contnuo e por demanda. Ambos so iguais em seu princpio de funcionamento, mas diferem no tipo de bomba utilizado.O sistema contnuo utiliza uma bomba mecnica de alta presso de trs cilindros, geralmente seu eixo de comando possui um came com 1, 2 ou at 3 ressaltos. O eixo de comando acionado pelo comando de vlvulas, que faz girar a bomba de acordo com a velocidade do motor. Quando o combustvel pressurizado pela bomba eltrica chega a bomba de alta presso, comprimido pelo pisto da bomba de alta presso e enviado pela vlvula de sada para o tubo distribuidor. Sem ajuste de vazo, o sistema precisa controlar a presso excessiva dentro do tubo distribuidor. Para isso utilizada uma vlvula reguladora de presso controlada eletrnicamente, esta aberta quando a ECU detecta presso alm do estipulado dentro do tubo distribuidor, e assim o combustvel excedente retorna para a tubulao de entrada da bomba de alta presso.Em um sistema regulado por demanda a bomba de alta presso possui vazo ajustvel, ou seja, o controle do combustvel excedente no feito apenas pela vlvula reguladora de presso. Existe na prpria bomba de alta presso uma vlvula solenide, controlada pela ECU, que faz circular de volta entrada o combustvel excedente que entra na bomba de combustvel, isso faz com que a bomba de alta presso envie apenas o combustvel necessrio para as vlvulas injetoras, ou pelo menos, sem grande excessos. Ento, ao ser acionado pelo comando de vlvulas, o eixo de comando da bomba de alta presso aciona o pisto da mesma atravs de um tucho, o combustvel que chega de linha de baixa presso comprimido e enviado para o tubo distribuidor. Mesmo sendo um sistema com controle de vazo, ainda utilizado uma vlvula reguladora de presso no tubo distribuidor, tambm para reduo da presso mecnica dentro do mesmo.Aps comprimido pela bomba de alta presso, o combustvel segue para o tubo distribudor, no tubo distribuidor esto montadas as vlvulas injetoras de alta presso. Quando acionadas pela ECU, as vlvulas pulverizam o combustvel direto na cmara de combusto para posterior queima do mesmo. O tipo de injeo das vlvulas varia de acordo com a carga do motor, geralmente em baixa carga predomina a utilizao da injeo homognea, e enquanto que em mdia e alta carga o injetor trabalha utilizando a injeo estratificada.Diferenas entre sistema de alimentao por injeo GDI e PFI:

Com a evoluo dos motores e seus sistemas de gerenciamento eletrnico, o ponto de onde o combustvel injetado finalmente chega a cmara de combusto. E essa sua principal diferena em relao ao sistema PFI, mas alm disso o sistema GDI trabalha com duas linhas de presso, sendo uma de baixa e outra de alta presso, e por isso tem uma presso de trabalho severamente diferente. No sistema PFI a presso de sistema em torno 3 4 BAR, podendo chegar a 6 BAR em alguns sistemas, este sistema tambm sofre com problemas de condensao do combustvel sobre a vlvula de admisso, essa condensao gera alteraes no sinal da sonda lambda e prejudica as emisses. Nesse ponto o sistema GDI mostra sua vantagem, a injeo direta na cmara de combusto elimina os problemas condensao e alteraes no lambda, mas d ao sistema GDI uma curtssima janela de 180 de rotao do virabrequim para injeo do combustvel, enquanto que no sistema PFI o combustvel pode ser injetado a qualquer momento durantes 720 de rotao do virabrequim e ficar em espera no coletor de admisso enquanto o determinado cilindro no chega ao tempo de compresso. Para o sistema GDI, esse curto espao de tempo para injeo exige uma construo muito mais complexa dos componentes do sistema e da programao da ECU. Para isso o sistema GDI capaz de injetar combustvel em apenas 5s, mais rpido do qualquer sistema PFI. A tenso de acionamento tambm maior em sistemas GDI, por ser um sistema que opera muito rpido, seu acionamento precisa ser feito por um controle Peak and Hold que leva cerca de 0,4s para enviar um pico de tenso, estabilizar e reduzir essa tenso para abrir, manter e em seguida fechar a vlvula injetora.Todo essa complexidade se reflete na reduo de emisses, no aumento da durabilidade e desempenho dos motores equipados com sistema GDI. No entanto o custo do sistema GDI elevado para justificar seu uso em veculos populares, e embora atualmente este sistema esteja em uso, o sistema GDI foi desenvolvido para uso com gasolina, o que dificulta sua utilizao em pases no qual o combustvel aditivado com etanol ou o prprio.Contudo, a crescente aplicao da tcnica downsizing, que visa reduzir o tamanho dos motores e aumentar seu desempenho atravs da utilizao de turbocompressores, requer um sistema no qual o gerenciamento da ECU seja ainda mais efetivo, e como nos sistemas GDI a ECU tem maior controle sobre a injeo de combustvel fica mais fcil controlar o enchimento dos turbocompressores por meio da ps injeo no tempo de escapamento.

CARBURADOR: O sistema de alimentao por carburador j est em desuso para o mercado automotivo, mesmo assim a quantidade de veculos carburados que ainda circulam nas vias grande, e isso faz deste obsoleto sistema no menos importante em termos de aprendizado. Neste o combustvel impelido ao carburador atravs de uma bomba mecnica acionada por uma rvore do motor, ou de manivelas, ou do comando de vlvulas. Os componentes do sistema de alimentao por carburador so:1. Tanque de combustvel;2. Tubulao de alimentao;3. Filtro de combustvel;4. Bomba de combustvel;5. Carburador;6. Filtro de ar.

Tanque de combustvel:

o componente responsvel pelo armazenamento do combustvel no veculo, est em direto contato com este, e por isso precisa ser feito de materiais que resistam ao ataque qumico do combustvel. Foi bastante fabricado em ao e revestido internamente por camadas de estanho, chumbo ou cromo com finalidade de proteo contra corroso. Posteriormente este material teve de ser substitudo para resistir ao uso de etanol.

Repare que o tanque de combustvel est posicionado logo atrs da suspenso traseira. O carros d foto o lendrio Audi Quattro.A capacidade de um tanque, bem como sua posio no veculo so fatores a serem determinados no projeto do mesmo. O tanque pode ser posicionado na dianteira, no centro ou na traseira do veculo.Para o abastecimento ser possvel, o tanque possui um bocal que se liga a um mangueira, esta fechada por uma tampa localizada na carroceria do veculo. Juntamente a este bocal existe um outro bocal que mantem o tanque sobre presso atmosfrica, facilitando a sada do combustvel para o motor. Este bocal tambm servia como suspiro para sada do vapor de combustvel que poluam o ar atmosfrico, mas aps 1990 foi includo o sistema de aproveitamento dos vapores de combustvel(cnister), que filtrava os vapores e os enviava para o coletor de admisso para serem queimado pelo motor.O tanque de combustvel possui alguns componentes bsicos:1. Medidor de volume de combustvel:Trata-se de um potencimetro no qual a haste em contato com a curva resistiva a mesma haste que est ligada a uma boia. Esta boia est diretamente em contato com o combustvel e seu deslocamento altera a tenso final do potencimetro, ou seja, a medida de combustvel no painel;2. Bocal de enchimento: bocal por onde o combustvel abastecido no tanque;3. Tubo de sada:Tubo que conduz o combustvel a bomba;4. Divisrias internas:So placas feitas pelo mesmo material do tanque com o intuito de evitar chacoalhar do combustvel dentro do tanque quando o veculo esta em movimento. Estas placas permitem manter o combustvel no mesmo nvel em diversos pontos do tanque, alm de evitar inconvenientes como rudos e alteraes sbitas no nvel de combustvel indicado no painel.Tubulao de alimentao:Tubulao que conduz o combustvel sugado pela bomba, do tanque at a cuba do carburador. O material de fabricao das tubulaes varia com o tipo de combustvel utilizado, alm disso tambm possuem tratamento nas superfcies internas para resistir ao impacto qumico do combustvel. Os materiais mais comuns so polmeros, ao ou cobre. Em suas extremidades existem dispositivos de engate rpido ou abraadeiras.Filtro de combustvel:ua finalidade reter as impurezas contidas nos combustveis, tanto partculas grosseiras quanto as mais finas, pois o carburador possui diversos orifcios calibrados de dimenses milimtricas que seriam facilmente afetados caso detritos chegassem a eles. Caso o filtro seja utilizado por um perodo alm das suas especificao de manuteno, ele pode ficar impregnado de partculas e reduzir o fluxo de combustvel para o carburador, e por consequncia a potncia do motor. Em sistemas de alimentao por carburador existem trs tipos de filtros de combustvel j empregados:1. Filtros no tanque de combustvel;2. Filtro instalado na bomba;3. Filtro na linha de combustvel.

Filtro de combustvel montado na linha de alimentao. Repare que existe uma posio correta de montagem indicada pela seta.

Os materiais mais comuns na fabricao dos elementos filtrantes so metais, cermicas e papel. Os elementos filtrantes so telas com poros por onde o combustvel ir fluir. Essas telas podem ser feitas com uma combinao dos materiais citados acima, e so projetadas especificamente para determinado sistema de alimentao. o sistema de alimentao quem indica o poder de filtragem dos filtros.

Filtro de combustvel desmontvel.Dos ltimos sistemas de alimentao por carburador at os atuais sistemas de injeo eletrnica, o filtro de combustvel mais utilizado o filtro disposto na linha de combustvel. Em carros standard de fbrica eles so blindados, mas existem modelos desmontveis no aftermarket. Nesse tipo de filtro deve-se seguir a recomendao na posio de montagem, geralmente indicada por uma seta. Caso o filtro seja montado de forma incorreta, sua vida til ser severamente reduzida.Em filtros desmontveis o elemento filtrante pode ser facilmente removido e lavado, dispensando sua troca.

Bomba de combustvel:Com o tanque de combustvel afastado do motor, necessrio que uma bomba faa o trabalho de empurrar o combustvel at o carburador. Os motores carburados utilizaram dois tipos de bombas, a mecnica e a eltrica.

A bomba mecnica um dispositivo acionado pelo motor, montada no motor de modo a receber seu acionamento por meio da rvore do comando de vlvulas ou do virabrequim. Por conta disso a bomba est exposta as altas temperaturas que o motor atinge. Seu regime de funcionamento diretamente ligado ao regime de funcionamento do motor. Os componentes bsicos de uma bomba mecnica para motores carburados so:1. Tampa: Prover a vedao superior da bomba, apertada sobre juntas para evitar o vazamento de combustvel;2. Corpo superior: parte da bomba onde fica localizada as vlvulas de entrada e de sada;3. Diafragma: Feito de borracha resistente ao contato com o combustvel, tem a funo causar a depresso e a compresso do combustvel dentro da bomba;4. Mola: Localizada dentro do corpo inferior, funciona pressionando o diafragma para cima de modo a comprimir o combustvel dentro da bomba e abrindo a vlvula de sada;5. Corpo inferior: Sesso da pea que aparafusada ao motor, alm disso serve de suporte para toda a bomba;6. Balancim: Recebe diretamente a ao do eixo que o aciona, est ligado a haste do diafragma e realiza o movimento descendente deste.Funcionamento da bomba de combustvel mecnica:

O acionamento da bomba feito por uma rvore do motor, podendo ser do comando de vlvulas, do virabrequim ou algum eixo intermedirio. Este aciona um balancim que est ligado a haste do diafragma. Quando acionado o balancim faz a haste descer, puxando o diafragma e comprimindo a mola de retorno. O combustvel da linha de alimentao entra pela vlvula de entrada. No momento em que o balancim deixa de ser acionado, a fora da mola se sobrepes e empurra o diafragma para cima, comprimindo o combustvel e enviando para o carburador pela vlvula de sada.Carburador:

Filtro de ar:

Como o motor aspira o ar atmosfrico para preparar sua mistura ar/combustvel, ele est exposto aos demais tipos de impurezas contidas no ar. Gases de emisses industriais, partculas minerais, fuligem produzida pelos motores diesel, plen e poeira so contaminantes que se aspirados sem nenhuma filtragem, reduzem a vida til do motor atravs da contaminao do leo lubrificante.

Filtro de ar com elemento filtrando coberto de leo.Em motores carburados o filtro de ar era montado sobre o carburador, geralmente possua forma circular e era fabricado com papel fibroso tratado com resina e disposto em formato de sanfona. Tambm eram comuns de encontrar veculos com filtros de ar banhado a leo, neste caso o papel fibroso protegido por um rede metlica era umedecido com leo. O leo retinha nele as impurezas do ar aspirado, e o filtro prometia durao ilimitada, desde que houvesse sua devida manuteno, limpeza para retirada do leo impregnado por um leo novo.

O fim do sistema carburado:

Volkswagen Sedan Last Edition 2003.

Quando a crise no petrleo estourou na dcada de 70, o impacto no setor automotivo foi geral. Aconteceramdiversas mudanas nos automveis, que antes desse perodo no possuam tanta preocupao com emisses e consumo de combustvel, pois o petrleo parecia que duraria por um perodo extremamente longo. Motores enormes, carburadores duplos e qudruplos eram realidade antes da crise, mas aps o colapso todo o foco do mercado automotivo mudou. Eficincia passou a ser o foco das montadores, desenvolver carrosque poluam menos, consumiam menos e desempenhavam mais. Foi nesse cenrio que o carburador comeou a perder espao para injeo eletrnica. As desvantagens dos sistemas de alimentao mecnicos eram muitas, necessitavam de regulagens peridicas, dificuldade de partida a frio, mistura ar/combustvel imprecisa, desperdcio de combustvel devido a condensao do mesmo nas paredes do coletor, maior exposio ao calor do motor e grande quantidade de poluentes emitidos, seja por vapor do combustvel no tanque, seja pelo queima do combustvel nas cmaras de combusto. Mesmo assim os automveiscom sistema de alimentao mecnica perduraram em alguns pases at meados dos anos 90, mesmo atualizados utilizando catalisador, combustvel sem chumbo e melhor qualidade de fabricao sucumbiram as pesadas legislaesque cobravam(e ainda cobram) por carros mais eficientes

4 SISTEMA DE IGNIOComo Funciona o Sistema de Ignio (ART1342)

O sistema de ignio de um automvel consiste numa parte crtica do veculo e onde a eletrnica est presente. Graas a recursos eletrnicos, pode-se obter maior desempenho e menor consumo, com a reduo da poluio. Em nosso livro Curso de Eletrnica - Eletrnica Automotiva - Vol 7 - este assunto analisado de maneira profunda. Este artigo baseado no texto daquele livro.Quando a mistura ar-combustvel comprimida no cilindro de um motor, sua queima ou ignio no ocorre espontaneamente. preciso que haja uma excitao externa para que isso ocorra. Esta excitao uma fasca eltrica de alta tenso.Para que ocorra a ignio precisamos de uma fasca de pelo menos 12 000 volts com correntes de pelo menos 40 a 60 mA. Essa fasca deve ser produzida por uma vela.A produo da fasca se deve ao que denominamos "rigidez dieltrica do ar". Os isolantes s podem deter a circulao de uma corrente at uma determinada tenso.Se aplicarmos uma tenso maior do que um determinado valor, o material deixa de ser isolante podendo conduzir a corrente. Salta uma fasca.Para o ar isso ocorre com uma tenso de 10 000 volts por centmetro. Isso significa que duas esferas separadas de uma distncia de 1 cm s podem impedir a circulao da corrente se a tenso entre elas for menor do que 10 000 volts. Acima disso, a fasca salta, conforme mostra a figura 1.

Fasca entre duas esferasA bateria de um carro atualmente s fornece 12 V, sendo por esse motivo necessrio dispor de um sistema que eleve a tenso para os12 000 volts ou mais necessrios produo da fasca.A fasca produzida por uma vela, conforme mostra a figura 2.

Uma vela produz a fascaOs primeiros sistemas eram muito simples, basicamente formados por um circuito eltrico com um transformador (bobina), no entanto, com o tempo esse sistema foi evoluindo e hoje os sistemas de ignio levam muita eletrnica.No entanto, os sistemas eletrnicos de ignio s sero estudados no prximo captulo. Neste captulo vamos nos dedicar ao sistema bsico e seus elementos, analisando o seu princpio de funcionamento.O sistema de ignio do automvel no tem apenas a funo de gerar a fasca de alta tenso necessria a combusto, mas tambm garantir que isso ocorra no instante certo.A bobina de ignioO componente principal do sistema de ignio convencional a bobina de ignio cuja finalidade justamente aumentar a tenso de 12 V da bateria para um valor suficientemente elevado que produza a fasca desejada nas velas.Esta bobina na realidade um "auto-transformador" que gera de 12 000 a 40 000 volts, dependendo do tipo do carro, e tem seu princpio de funcionamento analisado a seguir. Conforme mostra a figura 3, a bobina formada por dois enrolamentos: primrio e secundrio.

Os terminais (+) e (-) correspondem ao enrolamento primrio.TransformadoresO enrolamento primrio tem poucas voltas de um fio mais grosso e o enrolamento secundrio formado por milhares de voltas de um fio mais fino.Na verdade, o enrolamento secundrio de uma bobina de ignio chega a ter dezenas de quilmetros de fio esmaltado fino!A relao entre as voltas do enrolamento primrio e do enrolamento secundrio determinam a tenso que vai sair no terminal de alta tenso quando aplicamos os 12 V no enrolamento de baixa tenso.Por exemplo, se o enrolamento primrio tiver 100 voltas de fio e o enrolamento secundrio 100 000 volta, a tenso ficar multiplicada por 1 000. Assim, aplicando 12 V no primrio teremos 12 000 V no secundrio, conforme mostra a figura 4.

O funcionamento do transformador.No entanto, como qualquer transformador, a bobina de ignio um componente que s funciona quando a corrente nos seus enrolamentos varia.A bobina no funciona com corrente contnua pura. Se ligarmos o enrolamento primrio diretamente bateria no acontece nada e no saem os 12 000 V no secundrio conforme mostra a figura 5.

Ligando diretamente os 12 V na bobina no h induoA induo de uma alta tenso na bobina s ocorre em dois momentos: no momento em que o circuito fechado e no momento em que o circuito aberto, conforme mostra a figura 6.

A induo s ocorre quando a corrente varia (liga ou desliga)No circuito da ignio do carro, este momento determinado pela abertura e fechamento do platinado, que funciona como uma chave que liga e desliga a corrente.Abrindo e fechando, ele determina ento o instante em que a alta tenso gerada e a fasca produzida na vela. Mas, o sistema de ignio no apenas isso. Vamos fazer uma anlise do circuito.Transformadores comunsOs transformadores que usamos nas aplicaes comuns operam com correntes alternadas, por isso podem ser ligados diretamente aos circuitos, sem a necessidade de ficarem sendo ligados e desligados constantemente.O teste bsico de uma bobina de ignio pode ser feito com o multmetro, medindo-se a continuidade dos enrolamentos. No entanto, no um teste conclusivo, pois no acusa eventuais curtos.O Circuito CompletoAnalisado o funcionamento dos dois componentes principais de um sistema de ignio convencional, podemos ver o funcionamento do circuito completo.Partimos ento do circuito mostrado na figura 7 que corresponde ao sistema de ignio convencional de um carro com motor de 4 cilindros.Entendendo como este sistema funciona ser fcil passar o mesmo princpio para motores com outros nmeros de cilindros.Analisando o CircuitoNa figura 7 temos ento o circuito de um sistema de ignio tradicional com platinado, bobina de ignio, distribuidor e velas.

Circuito completo de um sistema de ignio bsicoOs instantes em que as fascas nas velas devem ser produzidas determinado por uma pea excntrica acoplada ao motor e que comanda o platinado, conforme mostra a figura 8.

Um platinado comumEssa pea nada mais do que um interruptor acionado por um excntrico acoplado ao motor. Quando o motor gira, este interruptor fecha e abre seus contatos, estabelecendo assim uma corrente por um instante.Assim, num motor de 4 cilindros ou 4 tempos precisamos de 4 fascas, uma em cada vela, em cada volta do motor. O comando do platinado faz ento com que em cada volta do motor ele d quatro voltas e com isso feche o platinado 4 vezes.Alta e baixa tensoAt aqui, o circuito opera com baixas tenses (12 V) e altas correntes (alguns ampres). A partir da bobina, o circuito trabalha com altas tenses, de milhares de volts. Cuidado ento, pois o choque causado por um contato acidental desagradvel.Como o platinado est ligado ao primrio da bobina de ignio, temos a produo de 4 pulsos de alta tenso a cada volta do motor.No entanto, estes pulsos devem ser enviados para as velas correspondentes na ordem certa, ou seja, de acordo com o instante em que cada cilindro alcana o grau de compresso ideal para a combusto.Veja que os cilindros se movem de tal forma que eles atingem esse ponto em instantes diferentes. Isso dado pela rvore da manivelas (virabrequim).Para dirigir a alta tenso para a vela correspondentes, entra em ao uma outra pea que tambm comandada pelo movimento do motor: o distribuidor.O distribuidor nada mais do que uma chave rotativa que gira, fazendo contacto em instantes diferentes com os fios que vo para a vela.Assim, ele deve estar na posio exata que corresponde a uma determinada vela quando a alta tenso para esta vela produzida e deve ser enviada a ela, conforme mostra a figura 9.

Quando o rotor gira ele faz contato com os terminais dos fios que vo as velas situados na tampa.A alta tenso escapa com extrema facilidade na presena de umidade, da a necessidade do distribuidor ser muito bem vedado.Qualquer umidade provoca o escape da alta tenso e a falha do motor. Na figura 10 um distribuidor completo.

Um distribuidor comumO ponto final do sistema a vela que, ao receber a alta tenso produz a fasca que provoca a ignio da mistura combustvel+ar no interior do cilindro. A vela nada mais do que uma pea que tem dois eletrodos.Um deles aterrado (ligado ao bloco do motor) e o outro recebe a alta tenso. Quando isso ocorre, temos uma fasca eltrica.A queima constante do combustvel e a prpria alta tenso provocam a corroso e queima dos contactos da vela que acaba por produzir fascas menos eficientes.Nestas condies o motor deixa de ter o rendimento desejado e at falha. na figura 11 temos uma vela comum.

A VelaO elemento final deste conjunto bsico o pequeno condensador ou capacitor que ligado junto ao platinado.Capacitor ou condensadorOs eletricistas de automvel antigos chamam erroneamente este componente de condensador, como os profissionais da eletrnicas mais antigos tambm o fazamos. O nome correto do componente capacitor.Ele evita que ocorram fascas na comutao da corrente, o que desgastaria os contactos desta pea e tambm provocariam rudo eltrico capaz de interferir no rdio.J repararam que parando com o rdio AM ligado perto de um carro antigo (anterior ignio eletrnica) voc "ouve" o motor neste rdio? So as interferncias provocadas pela corrente no sistema de ignio.

Capacitor usado no platinado e no distribuidorEMIUma preocupao muito grande em nossos dias evitar a irradiao de interferncias eletromagnticas (EMI) por qualquer tipo de equipamento, e isso ocorre no caso dos automveis.Sinais gerados pelos sistema eltricos e eletrnicos em veculos podem afetar o funcionamento de equipamentos de comunicaes prximos ou instalados no prprio veculo.Quem Inventou a Vela de Ignio?De acordo com a Enclopdia Britannica vela de ignio definida como um dispositivo que fica dentro do cilindro de um motor que possui dois eletrodos separados.Quando alta tenso aplicada, ocorre uma descarga, produzindo uma fasca que provoca a ignio da mistura ar-combusvel.A vela foi inventada por Sir Oliver Lodge responsvel pelo motor com ignio eltrica. Seus filhos foram alm com a idia criando a Lodge Plug Company que fabricou velas durante muito tempo.Na dcada de 1900 o maior produtor de velas era a Frana com o francs Albert Champion que corria com bicicletas e carros poca., sendo responsvel pela marca Champion at hoje conhecida.Em 1904 a fbrica Champion mudou-se para Flint, Michigan - USA dando incio a marca AC-Spark Plug Company. O nome Champion, Lodge e outros so ainda hoje associados a marcas de velas.

Velas Champion e Lodge

Oliver Lodge, inventor do motor com ignio por vela.

5 ENSAIOS DINAMOMTRICOSA avaliao de desempenho de um motor, eltrico ou a combusto interna, pode ser realizada pelo acoplamento ao eixo girante de um dispositivo capaz de oferecer uma dificuldade controlada a esse giro, isto , uma carga controlada de modo que medies dos parmetros do motor possam ser realizadas. Este procedimento denominado de ensaio do motor e o dispositivo que pode ser acoplado para proporcionar a dificuldade ao giro o freio dinamomtrico ou dinammetro. Ao conjunto de equipamentos de comando, controle e de aquisio de dados de um motor sob ensaio, instalados em um ambiente onde as condies atmosfricas podem, ou no, ser controladas, dado o nome de banco de ensaios dinamomtricos ou simplesmente dinammetro. Este banco de ensaios pode fornecer uma carga ativa ou passiva para o motor, e o objetivo reproduzir as condies como se o mesmo estivesse instalado em um veculo, possibilitando avaliar seu funcionamento em situaes pr-determinadas. Ensaio dinamomtrico um procedimento indispensvel para avaliar a eficincia de motores, lubrificantes, combustveis e de emisses de gases, funcionando como agente facilitador para qualquer outra anlise que necessite de parmetros de motores como subsdios em tomadas de decises, quer sejam elas de carter tcnico, de implementao, normalizao ou legislao, visando ao bem estar comum, melhoria de eficincia e qualidade do produto; auxilia, ainda, na anlise de componentes perifricos de motores durante a partida ou sob regime contnuo de trabalho. Cabe ressaltar que carga passiva, citada no pargrafo acima, aquela que funciona somente como freio, isto , como elemento consumidor de energia. A carga ativa capaz de produzir Trabalho, introduzindo energia no conjunto; em termos simples, uma carga capaz de movimentar o motor em avaliao; seu comportamento assemelha-se condio de um veculo engrenado descendo uma ladeira, sem que o motor seja acelerado pelo motorista do veculo. 22 Como apoio a esta dissertao foram realizados ensaios dinamomtricos em um motor a combusto interna, de ciclo diesel. Os resultados numricos dos ensaios foram analisados sob um aspecto estatstico aplicado, obtendo-se a incerteza de medio e buscando a maior proximidade ao valor de verdadeiro de cada grandeza. Como no resultado de toda medio est embutido um erro composto por uma parcela de erro sistemtico, que pode ser compensada para elimin-lo, e outra parcela de erro aleatrio, que embora no possa ser corrigida, pode ser estimada, possibilitando expressar o quanto o resultado da medio se aproxima, ou difere, do valor real do mensurando. Para ressaltar a importncia dos ensaios dinamomtricos pode-se citar a Resoluo CONAMA N 018/1986 [1] que dispe sobre a criao do Programa de Controle de Poluio do Ar por veculos Automotores PROCONVE publicada no Dirio Oficial da Unio em 17/06/1986, alterada pelas Resolues n 15 de 1995, n 315, de 2002, n 414, de 2009 e complementada pela Resoluo n 8 de 1993 para limites de emisso de poluentes para os motores destinados a veculos pesados novos, nacionais e importados. Todas estas exigncias no existiriam se no houvesse conhecimento tcnico-cientfico e equipamentos capazes de respald-las. Todos estes dados podem ser avaliados em bancos de ensaios dinamomtricos durante o projeto, o desenvolvimento ou o ensaio de um motor. Outro exemplo da importncia dos ensaio de motores de combusto interna a obteno das curvas caractersticas de torque x giro (rpm) ou potncia x rpm, curvas estas que demonstram o comportamento do motor quando seu eixo submetido a esforos sob condies de rotao varivel (rpm). Para que os ensaios dinamomtricos sejam sempre uniformes e as condies de ensaio possam sempre ser replicadas, existe a necessidade de seguir um procedimento padro, que, neste caso, definido pela norma tcnica a seguir citada. Para a obteno de curvas de potncia lquida de motores a combusto interna, utilizada a norma tcnica NBR ISO 1585 [2]. Os ensaios realizados para esta dissertao utilizaram como referncia tambm o ISO GUM (2003) [3] e a Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) [4].6 PRINCIPAIS ORGOS DAS TURBINAS A GSPARTES COMPONENTES:As principais partes componentes da turbina a gs so: Compressor; Cmara de combusto; Turbina.Outras partes so: Linha de admisso de ar e combustvel; Carcaa; Ps; Difusor e linha de exausto.7 APLICAES DAS TURBOMQUINAS

As Turbomquinas so equipamentos de importncia mxima para a instalao industrial, se apresentam com acionamento por turbinas de alta potncia e alta velocidade, acionando mquinas de grande porte como: geradores de energia eltrica, compressores, sopradores, ventiladores, etc. A anlise e controle da sade dinmica destes equipamentos, exige tecnologia especfica e experincia snior, compatvel com a complexidade tecnolgica de fabricao e dinmica operacional.Muitos destes equipamentos so dotados de sistemas de proteo, principalmente por controle de vibrao, porm, so mais focados em alarmes de valores globais, mas no esto preparados para gerar e controlar espectros dos sinais vibratrios e analisar sua correlao com outros parmetros importantes, desta forma no emitem diagnsticos seguros que identifiquem falhas ou defeitos relevantes.Estratgias e tcnicas aplicadas em anlise e controle de turbomquinas:

Anlise de rbita: turbo mquinas so em geral equipamentos de alta freqncia de giro, alta potncia transmitida e folgas mnimas envolvidas no conjunto rotor girante, seja entre eixo e mancais de deslizamento ou entre o conjunto rotor e partes da carcaa. Portanto, o controle da estabilidade geomtrica do conjunto rotor imprescindvel para uma operao segurana e confivel desses equipamentos. Para tanto, so instalados transdutores relativos nos mancais de deslizamento, nas direes radial e axial, para monitorar o posicionamento do conjunto rotor dentro de valores admissveis. Para a direo radial, a instalao de dois transdutores relativos a 90o entre si, permite registrar o movimento orbital do eixo dentro do mancal. Para a figura que se forma no registro deste movimento d-se o nome de rbita. O desenho ou formato que se obtm no registro de cada rbita esclarecedor quanto ao tipo de defeito ou falha que possa estar ocorrendo. Outro grfico importante que pode ser extrado nesta forma de medio o registro do caminho que o ponto mdio do centro do eixo faz desde a sua partida at a estabilidade com carga. J a medio na direo axial, tem interesse apenas para controle da folga ou passeio mximo axial permitido para o conjunto rotor.

Estudo dinmico de engenharia por elementos finitos: simulao em computador com os dados precisos de projeto e condies operacionais, para identificar origem exata do problema e simular solues antes de serem apicadas, privilegiando eficcia e segurana das solues.

Estudo dinmico por anlise termogrfica mecnica:identificao de pontos quentes anormais sob carga e condio dinmica de operao, no local. Ensaios estticos e dinmicos de ressonncia:identificao e ou confirmando frequncias naturais que possam ser causa do problema ou contribuir para o agravamento de problemas dinmicos. Ensaios realizados com equipamento parado, posta em marcha, a levao de carga, carga plena, partida e parada com sinais gravados.

Anlise magntica de geradores e excitatrizes em geradores:espectros de corrente eltrica em diversas condies operacionais, anlise precisa para identificar contribuio ou no de falhas ou defeitos de origem magntica, que possam estar contribuindo com a reduo de performance do sistema.

Controle e anlise avanada por vibraes atravs de sistemas on line e off line:expericia snior neste tipo de aplicao e casos crticos.

8 SISTEMAS TERMO ELTRICOS DE CONVERSO DE ENERGIAA demanda por energias renovveis cresce de forma exponencial em todo o mundo em funo das presses ambientais motivadas, principalmente, pelas preocupaes quanto ao aquecimento global. Em 2011, as fontes renovveis eram responsveis por cerca de 20% da energia eltrica consumida no mundo.So consideradas renovveis, entre outros, a hidroeletricidade, as biomassas, os biocombustveis, a energia elica e a solar. No primeiro momento, a procura maior se deu por projetos de hidroeletricidade, que supre por volta de 15% do consumo mundial. Na primeira metade da dcada ocorreu o boom da fonte elica. Atualmente as atenes se voltam para energia solar.No Brasil 75% da energia eltrica consumida, vem de fontes renovveis. As hidroeltricas representam 95% desse total. Nos ltimos anos a biomassa e, principalmente, a energia elica cresceram com algum dinamismo as suas respectivas participaes na matriz energtica nacional. Mais recentemente, a energia solar comeou a ser seriamente considerada como uma fonte vivel de explorao e mostra um enorme potencial de desenvolvimento.Energia SolarNa realidade a Energia Solar encontrada indiretamente em quase todas as fontes de energia, hidrulica, biomassa, elica, combustveis fsseis e a energia dos oceanos. Ento, afinal, o que energia solar? O que se reconhece como energia solar, no estrito senso, o aproveitamento de uma parcela da energia de irradiao do sol recebida pela terra para a transformao em calor ou eletricidade.Trs grandes grupos de tecnologia de explorao da energia proveniente do sol se encaixam neste conceito:1. Termo solar;2. Energia (termo) solar concentrada CSP e3. Fotovoltaica PV1 Termo solar Painis para aquecimentoDas trs energias, a termo solar a forma mais difundida no Brasil. Consiste em um mecanismo de transferncia do calor do sol para aquecimento de gua e ar atravs de coletores trmicos. Apesar de no ser uma gerao de eletricidade o seu uso importante por ser capaz de reduzir o consumo eltrico, notadamente no horrio de pico da carga. Estima-se que 8% de toda a eletricidade consumida no pas sejam utilizadas para o aquecimento de gua. O que representa entre 18% e 25% da demanda no pico de carga do sistema eltrico.Em uma residncia mdia, o aquecimento de gua deve representar 30% da conta de energia. A tecnologia simples, composta basicamente de painis coletores, reservatrio termicamente isolado e tubulao. O fluxo da gua garantido pelo "efeito termo-sifo" em que a gua quente, por ter menor densidade, empurrada pela gua fria injetada na base dos painis. A gua aquecida fica armazenada no reservatrio isolado at o consumo residencial.2 Energia Solar Concentrada (CSP)Essa tecnologia utiliza espelhos para concentrar energia do sol e convert-la em calor de alta temperatura para produzir vapor que aciona as turbinas para gerar energia eltrica. As usinas CSP consistem em duas partes:a) uma que coleta a energia solar e converte em calor,b) e a outra que converte a energia do calor em eletricidade.Tipos de CSP:Existem basicamente 3 tipos de sistemas de concentrao de energia solar:

1 - Torre2 - Calha plana3 - Calha curva

Torres de Energia Solar Concentrada (Concentrated Solar Power Tower CSPT): geram energia eltrica concentrando os raios solares no top de uma torre. Esta torretem umreceptor-trocador de calor que aquece um liquido condutor (uma mistura de sais em estado liquido) que circula no sistema. O calor contido no liquido condutor gera o vapor que passa por turbinas e move geradores convencionais para produzir eletricidade.

Calha plana (Refletores Fresnel): O principio de concentrao da energia solar o mesmo. Essa tecnologia utiliza espelhos longos cujo foco resultante no um ponto e sim uma linha onde se posiciona o tubo contendo o lquido condutor que ao passar aquecido a alta temperatura.

Calha curva (Calha parablica): A tecnologia da calha parablica a mais amadurecida e atualmente a com maior parque implantado. Consiste em espelhos concentradores longos e cncavos (em forma de semicrculo) com a passagem de um tubo receptor no eixo3 Energia Fotovoltaica (PV)A clula fotovoltaica a unidade fundamental do processo de converso. Estas clulas so componentes opticoeletrnicos que convertem diretamente a radiao solar em eletricidade. So basicamente constitudas de materiais semicondutores, sendo o silcio o material mais empregado.Quando se aquece um eletrodo, alguns de seus eltrons adquirem suficiente energia para escapar. Converte-se em um emissor de eltrons, um ctodo. Outro eletrodo colocado prximo a este ctodo, se este estiver suficientemente frio, receber bem os eltrons emitidos, convertendo-se num nodo. Se o nodo se conecta ao ctodo mediante a um circuito que contenha uma carga externa, circular uma corrente e poder ser produzida ao.Ao incidir a luz sobre a clula fotovoltaica, os ftons que a integram chocam-se com os eltrons da estrutura do silcio tipo P dando-lhes energia e transformando-os em condutores. Devido ao campo eltrico gerado, os eltrons so orientados e fluem, gerando assim um fluxo de eltrons (corrente eltrica) na conexo. Enquanto a luz continuar a incidir na clula, o fluxo de eltrons se manter. A intensidade da corrente gerada variar proporcionalmente conforme a intensidade da luz incidente.Tipos de Clulas:

Silcio Monocristalino:Estas clulas obtm-se a partir de barras cilndricas de silcio monocristalino produzidas em fornos especiais. Este processo atinge um grau de pureza em 98 e 99% o que razoavelmente eficiente sob o ponto de vista energtico e custo. O silcio fundido juntamente com uma pequena quantidade de dopante, normalmente o boro que do tipo p. Aps o corte e limpezas de impurezas das fatias, se introduz impurezas do tipo N de forma a obter a juno. Este processo feito atravs da difuso controlada onde as fatias de silcio so expostas a vapor de fsforo em um forno onde a temperatura varia entre 800 a 1000oC.Dentre as clulas fotovoltaicas que utilizam o silcio como material base, as monocristalinas so, em geral, as que apresentam as maiores eficincias. As clulas de silcio monocristalino so historicamente as mais usadas e comercializadas como conversor direto de energia solar em eletricidade.

Silcio Policristalino:Estas clulas so produzidas a partir de blocos de silcio obtidos por fuso de silcio puro em moldes especiais. Uma vez nos moldes, o silcio arrefece lentamente e solidifica-se. Neste processo, os tomos no se organizam num nico cristal. Forma-se uma estrutura policristalina com superfcies de separao entre os cristais. Sua eficincia na converso de luz solar em eletricidade ligeiramente menor do que nas de silcio monocristalino.

Filme Fino ou Silcio amorfo:Estas clulas so obtidas por meio da deposio de camadas muito finas de silcio ou outros materiais semicondutores sobre superfcies de vidro ou metal. Uma clula de silcio amorfo difere das demais estruturas cristalinas por apresentar alto grau de desordem na estrutura dos tomos. A utilizao de silcio amorfo para uso em fotoclulas tem mostrado grandes vantagens tanto nas propriedades eltricas quanto no processo de fabricao. Por apresentar uma absoro da radiao solar na faixa do visvel e podendo ser fabricado mediante deposio de diversos tipos de substratos, o silcio amorfo vem se mostrando uma forte tecnologia para sistemas fotovoltaicos de baixo custo.

Telureto de Cdmio (CdTe):Participao de 13% do mercado de clulas fotoeltricas, uma tecnologia que emprega filmes finos de telureto de cdmio. Apresenta dificuldade comercial devida alta toxicidade do cdmio, porm, embora ainda com poucos fabricantes, tem preos muito competitivos e vem obtendo destacado incremento de participao no mercado.

Cobre ndio Glio e Selnio (CIGS):Nome comercial para clulas de filme fino fabricadas com Cu(In,Ga)Se2. Participao de 1% do mercado de clulas fotoeltricas e rendimento de 13%. Atualmente sofre problemas com o abastecimento de ndio para sua produo, visto que 75% de todo o consumo do material no mundo se d na fabricao de monitores de tela plana, como LCDs e monitores de plasma.

Arsenieto de Glio (GaAs): Atualmente a tecnologia mais eficiente empregada em clulas solares, com rendimento de 28%. Porm, seu custo de fabricao extremamente alto, tornando-se proibitivo para produo comercial, sendo usado apenas em painis solares de satlites artificiais.